xref: /freebsd/sys/crypto/skein/skein_block.c (revision a03411e84728e9b267056fd31c7d1d9d1dc1b01e)
1 /***********************************************************************
2 **
3 ** Implementation of the Skein block functions.
4 **
5 ** Source code author: Doug Whiting, 2008.
6 **
7 ** This algorithm and source code is released to the public domain.
8 **
9 ** Compile-time switches:
10 **
11 **  SKEIN_USE_ASM  -- set bits (256/512/1024) to select which
12 **                    versions use ASM code for block processing
13 **                    [default: use C for all block sizes]
14 **
15 ************************************************************************/
16 
17 #include <sys/cdefs.h>
18 #include <sys/endian.h>
19 #include <sys/types.h>
20 
21 #ifdef _KERNEL
22 #include <sys/systm.h>
23 #else
24 #include <string.h>
25 #endif
26 
27 #include "skein.h"
28 
29 #ifndef SKEIN_USE_ASM
30 #define SKEIN_USE_ASM   (0)                     /* default is all C code (no ASM) */
31 #endif
32 
33 #ifndef SKEIN_LOOP
34 #define SKEIN_LOOP 001                          /* default: unroll 256 and 512, but not 1024 */
35 #endif
36 
37 #define BLK_BITS        (WCNT*64)               /* some useful definitions for code here */
38 #define KW_TWK_BASE     (0)
39 #define KW_KEY_BASE     (3)
40 #define ks              (kw + KW_KEY_BASE)
41 #define ts              (kw + KW_TWK_BASE)
42 
43 #ifdef SKEIN_DEBUG
44 #define DebugSaveTweak(ctx) { ctx->h.T[0] = ts[0]; ctx->h.T[1] = ts[1]; }
45 #else
46 #define DebugSaveTweak(ctx)
47 #endif
48 
49 /*****************************************************************/
50 /* functions to process blkCnt (nonzero) full block(s) of data. */
51 void    Skein_256_Process_Block(Skein_256_Ctxt_t *ctx,const u08b_t *blkPtr,size_t blkCnt,size_t byteCntAdd);
52 void    Skein_512_Process_Block(Skein_512_Ctxt_t *ctx,const u08b_t *blkPtr,size_t blkCnt,size_t byteCntAdd);
53 void    Skein1024_Process_Block(Skein1024_Ctxt_t *ctx,const u08b_t *blkPtr,size_t blkCnt,size_t byteCntAdd);
54 
55 /*****************************  Skein_256 ******************************/
56 #if !(SKEIN_USE_ASM & 256)
57 void Skein_256_Process_Block(Skein_256_Ctxt_t *ctx,const u08b_t *blkPtr,size_t blkCnt,size_t byteCntAdd)
58     { /* do it in C */
59     enum
60         {
61         WCNT = SKEIN_256_STATE_WORDS
62         };
63 #undef  RCNT
64 #define RCNT  (SKEIN_256_ROUNDS_TOTAL/8)
65 
66 #ifdef  SKEIN_LOOP                              /* configure how much to unroll the loop */
67 #define SKEIN_UNROLL_256 (((SKEIN_LOOP)/100)%10)
68 #else
69 #define SKEIN_UNROLL_256 (0)
70 #endif
71 
72 #if SKEIN_UNROLL_256
73 #if (RCNT % SKEIN_UNROLL_256)
74 #error "Invalid SKEIN_UNROLL_256"               /* sanity check on unroll count */
75 #endif
76     size_t  r;
77     u64b_t  kw[WCNT+4+RCNT*2];                  /* key schedule words : chaining vars + tweak + "rotation"*/
78 #else
79     u64b_t  kw[WCNT+4];                         /* key schedule words : chaining vars + tweak */
80 #endif
81     u64b_t  X0,X1,X2,X3;                        /* local copy of context vars, for speed */
82     u64b_t  w [WCNT];                           /* local copy of input block */
83 #ifdef SKEIN_DEBUG
84     const u64b_t *Xptr[4];                      /* use for debugging (help compiler put Xn in registers) */
85     Xptr[0] = &X0;  Xptr[1] = &X1;  Xptr[2] = &X2;  Xptr[3] = &X3;
86 #endif
87     Skein_assert(blkCnt != 0);                  /* never call with blkCnt == 0! */
88     ts[0] = ctx->h.T[0];
89     ts[1] = ctx->h.T[1];
90     do  {
91         /* this implementation only supports 2**64 input bytes (no carry out here) */
92         ts[0] += byteCntAdd;                    /* update processed length */
93 
94         /* precompute the key schedule for this block */
95         ks[0] = ctx->X[0];
96         ks[1] = ctx->X[1];
97         ks[2] = ctx->X[2];
98         ks[3] = ctx->X[3];
99         ks[4] = ks[0] ^ ks[1] ^ ks[2] ^ ks[3] ^ SKEIN_KS_PARITY;
100 
101         ts[2] = ts[0] ^ ts[1];
102 
103         Skein_Get64_LSB_First(w,blkPtr,WCNT);   /* get input block in little-endian format */
104         DebugSaveTweak(ctx);
105         Skein_Show_Block(BLK_BITS,&ctx->h,ctx->X,blkPtr,w,ks,ts);
106 
107         X0 = w[0] + ks[0];                      /* do the first full key injection */
108         X1 = w[1] + ks[1] + ts[0];
109         X2 = w[2] + ks[2] + ts[1];
110         X3 = w[3] + ks[3];
111 
112         Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_KEY_INITIAL,Xptr);    /* show starting state values */
113 
114         blkPtr += SKEIN_256_BLOCK_BYTES;
115 
116         /* run the rounds */
117 
118 #define Round256(p0,p1,p2,p3,ROT,rNum)                              \
119     X##p0 += X##p1; X##p1 = RotL_64(X##p1,ROT##_0); X##p1 ^= X##p0; \
120     X##p2 += X##p3; X##p3 = RotL_64(X##p3,ROT##_1); X##p3 ^= X##p2; \
121 
122 #if SKEIN_UNROLL_256 == 0
123 #define R256(p0,p1,p2,p3,ROT,rNum)           /* fully unrolled */   \
124     Round256(p0,p1,p2,p3,ROT,rNum)                                  \
125     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,rNum,Xptr);
126 
127 #define I256(R)                                                     \
128     X0   += ks[((R)+1) % 5];    /* inject the key schedule value */ \
129     X1   += ks[((R)+2) % 5] + ts[((R)+1) % 3];                      \
130     X2   += ks[((R)+3) % 5] + ts[((R)+2) % 3];                      \
131     X3   += ks[((R)+4) % 5] +     (R)+1;                            \
132     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_KEY_INJECT,Xptr);
133 #else                                       /* looping version */
134 #define R256(p0,p1,p2,p3,ROT,rNum)                                  \
135     Round256(p0,p1,p2,p3,ROT,rNum)                                  \
136     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,4*(r-1)+rNum,Xptr);
137 
138 #define I256(R)                                                     \
139     X0   += ks[r+(R)+0];        /* inject the key schedule value */ \
140     X1   += ks[r+(R)+1] + ts[r+(R)+0];                              \
141     X2   += ks[r+(R)+2] + ts[r+(R)+1];                              \
142     X3   += ks[r+(R)+3] +    r+(R)   ;                              \
143     ks[r + (R)+4    ]   = ks[r+(R)-1];     /* rotate key schedule */\
144     ts[r + (R)+2    ]   = ts[r+(R)-1];                              \
145     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_KEY_INJECT,Xptr);
146 
147     for (r=1;r < 2*RCNT;r+=2*SKEIN_UNROLL_256)  /* loop thru it */
148 #endif
149         {
150 #define R256_8_rounds(R)                  \
151         R256(0,1,2,3,R_256_0,8*(R) + 1);  \
152         R256(0,3,2,1,R_256_1,8*(R) + 2);  \
153         R256(0,1,2,3,R_256_2,8*(R) + 3);  \
154         R256(0,3,2,1,R_256_3,8*(R) + 4);  \
155         I256(2*(R));                      \
156         R256(0,1,2,3,R_256_4,8*(R) + 5);  \
157         R256(0,3,2,1,R_256_5,8*(R) + 6);  \
158         R256(0,1,2,3,R_256_6,8*(R) + 7);  \
159         R256(0,3,2,1,R_256_7,8*(R) + 8);  \
160         I256(2*(R)+1);
161 
162         R256_8_rounds( 0);
163 
164 #define R256_Unroll_R(NN) ((SKEIN_UNROLL_256 == 0 && SKEIN_256_ROUNDS_TOTAL/8 > (NN)) || (SKEIN_UNROLL_256 > (NN)))
165 
166   #if   R256_Unroll_R( 1)
167         R256_8_rounds( 1);
168   #endif
169   #if   R256_Unroll_R( 2)
170         R256_8_rounds( 2);
171   #endif
172   #if   R256_Unroll_R( 3)
173         R256_8_rounds( 3);
174   #endif
175   #if   R256_Unroll_R( 4)
176         R256_8_rounds( 4);
177   #endif
178   #if   R256_Unroll_R( 5)
179         R256_8_rounds( 5);
180   #endif
181   #if   R256_Unroll_R( 6)
182         R256_8_rounds( 6);
183   #endif
184   #if   R256_Unroll_R( 7)
185         R256_8_rounds( 7);
186   #endif
187   #if   R256_Unroll_R( 8)
188         R256_8_rounds( 8);
189   #endif
190   #if   R256_Unroll_R( 9)
191         R256_8_rounds( 9);
192   #endif
193   #if   R256_Unroll_R(10)
194         R256_8_rounds(10);
195   #endif
196   #if   R256_Unroll_R(11)
197         R256_8_rounds(11);
198   #endif
199   #if   R256_Unroll_R(12)
200         R256_8_rounds(12);
201   #endif
202   #if   R256_Unroll_R(13)
203         R256_8_rounds(13);
204   #endif
205   #if   R256_Unroll_R(14)
206         R256_8_rounds(14);
207   #endif
208   #if  (SKEIN_UNROLL_256 > 14)
209 #error  "need more unrolling in Skein_256_Process_Block"
210   #endif
211         }
212         /* do the final "feedforward" xor, update context chaining vars */
213         ctx->X[0] = X0 ^ w[0];
214         ctx->X[1] = X1 ^ w[1];
215         ctx->X[2] = X2 ^ w[2];
216         ctx->X[3] = X3 ^ w[3];
217 
218         Skein_Show_Round(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_FEED_FWD,ctx->X);
219 
220         ts[1] &= ~SKEIN_T1_FLAG_FIRST;
221         }
222     while (--blkCnt);
223     ctx->h.T[0] = ts[0];
224     ctx->h.T[1] = ts[1];
225     }
226 
227 #if defined(SKEIN_CODE_SIZE) || defined(SKEIN_PERF)
228 size_t Skein_256_Process_Block_CodeSize(void)
229     {
230     return ((u08b_t *) Skein_256_Process_Block_CodeSize) -
231            ((u08b_t *) Skein_256_Process_Block);
232     }
233 uint_t Skein_256_Unroll_Cnt(void)
234     {
235     return SKEIN_UNROLL_256;
236     }
237 #endif
238 #endif
239 
240 /*****************************  Skein_512 ******************************/
241 #if !(SKEIN_USE_ASM & 512)
242 void Skein_512_Process_Block(Skein_512_Ctxt_t *ctx,const u08b_t *blkPtr,size_t blkCnt,size_t byteCntAdd)
243     { /* do it in C */
244     enum
245         {
246         WCNT = SKEIN_512_STATE_WORDS
247         };
248 #undef  RCNT
249 #define RCNT  (SKEIN_512_ROUNDS_TOTAL/8)
250 
251 #ifdef  SKEIN_LOOP                              /* configure how much to unroll the loop */
252 #define SKEIN_UNROLL_512 (((SKEIN_LOOP)/10)%10)
253 #else
254 #define SKEIN_UNROLL_512 (0)
255 #endif
256 
257 #if SKEIN_UNROLL_512
258 #if (RCNT % SKEIN_UNROLL_512)
259 #error "Invalid SKEIN_UNROLL_512"               /* sanity check on unroll count */
260 #endif
261     size_t  r;
262     u64b_t  kw[WCNT+4+RCNT*2];                  /* key schedule words : chaining vars + tweak + "rotation"*/
263 #else
264     u64b_t  kw[WCNT+4];                         /* key schedule words : chaining vars + tweak */
265 #endif
266     u64b_t  X0,X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7;            /* local copy of vars, for speed */
267     u64b_t  w [WCNT];                           /* local copy of input block */
268 #ifdef SKEIN_DEBUG
269     const u64b_t *Xptr[8];                      /* use for debugging (help compiler put Xn in registers) */
270     Xptr[0] = &X0;  Xptr[1] = &X1;  Xptr[2] = &X2;  Xptr[3] = &X3;
271     Xptr[4] = &X4;  Xptr[5] = &X5;  Xptr[6] = &X6;  Xptr[7] = &X7;
272 #endif
273 
274     Skein_assert(blkCnt != 0);                  /* never call with blkCnt == 0! */
275     ts[0] = ctx->h.T[0];
276     ts[1] = ctx->h.T[1];
277     do  {
278         /* this implementation only supports 2**64 input bytes (no carry out here) */
279         ts[0] += byteCntAdd;                    /* update processed length */
280 
281         /* precompute the key schedule for this block */
282         ks[0] = ctx->X[0];
283         ks[1] = ctx->X[1];
284         ks[2] = ctx->X[2];
285         ks[3] = ctx->X[3];
286         ks[4] = ctx->X[4];
287         ks[5] = ctx->X[5];
288         ks[6] = ctx->X[6];
289         ks[7] = ctx->X[7];
290         ks[8] = ks[0] ^ ks[1] ^ ks[2] ^ ks[3] ^
291                 ks[4] ^ ks[5] ^ ks[6] ^ ks[7] ^ SKEIN_KS_PARITY;
292 
293         ts[2] = ts[0] ^ ts[1];
294 
295         Skein_Get64_LSB_First(w,blkPtr,WCNT); /* get input block in little-endian format */
296         DebugSaveTweak(ctx);
297         Skein_Show_Block(BLK_BITS,&ctx->h,ctx->X,blkPtr,w,ks,ts);
298 
299         X0   = w[0] + ks[0];                    /* do the first full key injection */
300         X1   = w[1] + ks[1];
301         X2   = w[2] + ks[2];
302         X3   = w[3] + ks[3];
303         X4   = w[4] + ks[4];
304         X5   = w[5] + ks[5] + ts[0];
305         X6   = w[6] + ks[6] + ts[1];
306         X7   = w[7] + ks[7];
307 
308         blkPtr += SKEIN_512_BLOCK_BYTES;
309 
310         Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_KEY_INITIAL,Xptr);
311         /* run the rounds */
312 #define Round512(p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,ROT,rNum)                  \
313     X##p0 += X##p1; X##p1 = RotL_64(X##p1,ROT##_0); X##p1 ^= X##p0; \
314     X##p2 += X##p3; X##p3 = RotL_64(X##p3,ROT##_1); X##p3 ^= X##p2; \
315     X##p4 += X##p5; X##p5 = RotL_64(X##p5,ROT##_2); X##p5 ^= X##p4; \
316     X##p6 += X##p7; X##p7 = RotL_64(X##p7,ROT##_3); X##p7 ^= X##p6; \
317 
318 #if SKEIN_UNROLL_512 == 0
319 #define R512(p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,ROT,rNum)      /* unrolled */  \
320     Round512(p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,ROT,rNum)                      \
321     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,rNum,Xptr);
322 
323 #define I512(R)                                                     \
324     X0   += ks[((R)+1) % 9];   /* inject the key schedule value */  \
325     X1   += ks[((R)+2) % 9];                                        \
326     X2   += ks[((R)+3) % 9];                                        \
327     X3   += ks[((R)+4) % 9];                                        \
328     X4   += ks[((R)+5) % 9];                                        \
329     X5   += ks[((R)+6) % 9] + ts[((R)+1) % 3];                      \
330     X6   += ks[((R)+7) % 9] + ts[((R)+2) % 3];                      \
331     X7   += ks[((R)+8) % 9] +     (R)+1;                            \
332     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_KEY_INJECT,Xptr);
333 #else                                       /* looping version */
334 #define R512(p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,ROT,rNum)                      \
335     Round512(p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,ROT,rNum)                      \
336     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,4*(r-1)+rNum,Xptr);
337 
338 #define I512(R)                                                     \
339     X0   += ks[r+(R)+0];        /* inject the key schedule value */ \
340     X1   += ks[r+(R)+1];                                            \
341     X2   += ks[r+(R)+2];                                            \
342     X3   += ks[r+(R)+3];                                            \
343     X4   += ks[r+(R)+4];                                            \
344     X5   += ks[r+(R)+5] + ts[r+(R)+0];                              \
345     X6   += ks[r+(R)+6] + ts[r+(R)+1];                              \
346     X7   += ks[r+(R)+7] +    r+(R)   ;                              \
347     ks[r +       (R)+8] = ks[r+(R)-1];  /* rotate key schedule */   \
348     ts[r +       (R)+2] = ts[r+(R)-1];                              \
349     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_KEY_INJECT,Xptr);
350 
351     for (r=1;r < 2*RCNT;r+=2*SKEIN_UNROLL_512)   /* loop thru it */
352 #endif                         /* end of looped code definitions */
353         {
354 #define R512_8_rounds(R)  /* do 8 full rounds */  \
355         R512(0,1,2,3,4,5,6,7,R_512_0,8*(R)+ 1);   \
356         R512(2,1,4,7,6,5,0,3,R_512_1,8*(R)+ 2);   \
357         R512(4,1,6,3,0,5,2,7,R_512_2,8*(R)+ 3);   \
358         R512(6,1,0,7,2,5,4,3,R_512_3,8*(R)+ 4);   \
359         I512(2*(R));                              \
360         R512(0,1,2,3,4,5,6,7,R_512_4,8*(R)+ 5);   \
361         R512(2,1,4,7,6,5,0,3,R_512_5,8*(R)+ 6);   \
362         R512(4,1,6,3,0,5,2,7,R_512_6,8*(R)+ 7);   \
363         R512(6,1,0,7,2,5,4,3,R_512_7,8*(R)+ 8);   \
364         I512(2*(R)+1);        /* and key injection */
365 
366         R512_8_rounds( 0);
367 
368 #define R512_Unroll_R(NN) ((SKEIN_UNROLL_512 == 0 && SKEIN_512_ROUNDS_TOTAL/8 > (NN)) || (SKEIN_UNROLL_512 > (NN)))
369 
370   #if   R512_Unroll_R( 1)
371         R512_8_rounds( 1);
372   #endif
373   #if   R512_Unroll_R( 2)
374         R512_8_rounds( 2);
375   #endif
376   #if   R512_Unroll_R( 3)
377         R512_8_rounds( 3);
378   #endif
379   #if   R512_Unroll_R( 4)
380         R512_8_rounds( 4);
381   #endif
382   #if   R512_Unroll_R( 5)
383         R512_8_rounds( 5);
384   #endif
385   #if   R512_Unroll_R( 6)
386         R512_8_rounds( 6);
387   #endif
388   #if   R512_Unroll_R( 7)
389         R512_8_rounds( 7);
390   #endif
391   #if   R512_Unroll_R( 8)
392         R512_8_rounds( 8);
393   #endif
394   #if   R512_Unroll_R( 9)
395         R512_8_rounds( 9);
396   #endif
397   #if   R512_Unroll_R(10)
398         R512_8_rounds(10);
399   #endif
400   #if   R512_Unroll_R(11)
401         R512_8_rounds(11);
402   #endif
403   #if   R512_Unroll_R(12)
404         R512_8_rounds(12);
405   #endif
406   #if   R512_Unroll_R(13)
407         R512_8_rounds(13);
408   #endif
409   #if   R512_Unroll_R(14)
410         R512_8_rounds(14);
411   #endif
412   #if  (SKEIN_UNROLL_512 > 14)
413 #error  "need more unrolling in Skein_512_Process_Block"
414   #endif
415         }
416 
417         /* do the final "feedforward" xor, update context chaining vars */
418         ctx->X[0] = X0 ^ w[0];
419         ctx->X[1] = X1 ^ w[1];
420         ctx->X[2] = X2 ^ w[2];
421         ctx->X[3] = X3 ^ w[3];
422         ctx->X[4] = X4 ^ w[4];
423         ctx->X[5] = X5 ^ w[5];
424         ctx->X[6] = X6 ^ w[6];
425         ctx->X[7] = X7 ^ w[7];
426         Skein_Show_Round(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_FEED_FWD,ctx->X);
427 
428         ts[1] &= ~SKEIN_T1_FLAG_FIRST;
429         }
430     while (--blkCnt);
431     ctx->h.T[0] = ts[0];
432     ctx->h.T[1] = ts[1];
433     }
434 
435 #if defined(SKEIN_CODE_SIZE) || defined(SKEIN_PERF)
436 size_t Skein_512_Process_Block_CodeSize(void)
437     {
438     return ((u08b_t *) Skein_512_Process_Block_CodeSize) -
439            ((u08b_t *) Skein_512_Process_Block);
440     }
441 uint_t Skein_512_Unroll_Cnt(void)
442     {
443     return SKEIN_UNROLL_512;
444     }
445 #endif
446 #endif
447 
448 /*****************************  Skein1024 ******************************/
449 #if !(SKEIN_USE_ASM & 1024)
450 void Skein1024_Process_Block(Skein1024_Ctxt_t *ctx,const u08b_t *blkPtr,size_t blkCnt,size_t byteCntAdd)
451     { /* do it in C, always looping (unrolled is bigger AND slower!) */
452     enum
453         {
454         WCNT = SKEIN1024_STATE_WORDS
455         };
456 #undef  RCNT
457 #define RCNT  (SKEIN1024_ROUNDS_TOTAL/8)
458 
459 #ifdef  SKEIN_LOOP                              /* configure how much to unroll the loop */
460 #define SKEIN_UNROLL_1024 ((SKEIN_LOOP)%10)
461 #else
462 #define SKEIN_UNROLL_1024 (0)
463 #endif
464 
465 #if (SKEIN_UNROLL_1024 != 0)
466 #if (RCNT % SKEIN_UNROLL_1024)
467 #error "Invalid SKEIN_UNROLL_1024"              /* sanity check on unroll count */
468 #endif
469     size_t  r;
470     u64b_t  kw[WCNT+4+RCNT*2];                  /* key schedule words : chaining vars + tweak + "rotation"*/
471 #else
472     u64b_t  kw[WCNT+4];                         /* key schedule words : chaining vars + tweak */
473 #endif
474 
475     u64b_t  X00,X01,X02,X03,X04,X05,X06,X07,    /* local copy of vars, for speed */
476             X08,X09,X10,X11,X12,X13,X14,X15;
477     u64b_t  w [WCNT];                           /* local copy of input block */
478 #ifdef SKEIN_DEBUG
479     const u64b_t *Xptr[16];                     /* use for debugging (help compiler put Xn in registers) */
480     Xptr[ 0] = &X00;  Xptr[ 1] = &X01;  Xptr[ 2] = &X02;  Xptr[ 3] = &X03;
481     Xptr[ 4] = &X04;  Xptr[ 5] = &X05;  Xptr[ 6] = &X06;  Xptr[ 7] = &X07;
482     Xptr[ 8] = &X08;  Xptr[ 9] = &X09;  Xptr[10] = &X10;  Xptr[11] = &X11;
483     Xptr[12] = &X12;  Xptr[13] = &X13;  Xptr[14] = &X14;  Xptr[15] = &X15;
484 #endif
485 
486     Skein_assert(blkCnt != 0);                  /* never call with blkCnt == 0! */
487     ts[0] = ctx->h.T[0];
488     ts[1] = ctx->h.T[1];
489     do  {
490         /* this implementation only supports 2**64 input bytes (no carry out here) */
491         ts[0] += byteCntAdd;                    /* update processed length */
492 
493         /* precompute the key schedule for this block */
494         ks[ 0] = ctx->X[ 0];
495         ks[ 1] = ctx->X[ 1];
496         ks[ 2] = ctx->X[ 2];
497         ks[ 3] = ctx->X[ 3];
498         ks[ 4] = ctx->X[ 4];
499         ks[ 5] = ctx->X[ 5];
500         ks[ 6] = ctx->X[ 6];
501         ks[ 7] = ctx->X[ 7];
502         ks[ 8] = ctx->X[ 8];
503         ks[ 9] = ctx->X[ 9];
504         ks[10] = ctx->X[10];
505         ks[11] = ctx->X[11];
506         ks[12] = ctx->X[12];
507         ks[13] = ctx->X[13];
508         ks[14] = ctx->X[14];
509         ks[15] = ctx->X[15];
510         ks[16] = ks[ 0] ^ ks[ 1] ^ ks[ 2] ^ ks[ 3] ^
511                  ks[ 4] ^ ks[ 5] ^ ks[ 6] ^ ks[ 7] ^
512                  ks[ 8] ^ ks[ 9] ^ ks[10] ^ ks[11] ^
513                  ks[12] ^ ks[13] ^ ks[14] ^ ks[15] ^ SKEIN_KS_PARITY;
514 
515         ts[2]  = ts[0] ^ ts[1];
516 
517         Skein_Get64_LSB_First(w,blkPtr,WCNT); /* get input block in little-endian format */
518         DebugSaveTweak(ctx);
519         Skein_Show_Block(BLK_BITS,&ctx->h,ctx->X,blkPtr,w,ks,ts);
520 
521         X00    = w[ 0] + ks[ 0];                 /* do the first full key injection */
522         X01    = w[ 1] + ks[ 1];
523         X02    = w[ 2] + ks[ 2];
524         X03    = w[ 3] + ks[ 3];
525         X04    = w[ 4] + ks[ 4];
526         X05    = w[ 5] + ks[ 5];
527         X06    = w[ 6] + ks[ 6];
528         X07    = w[ 7] + ks[ 7];
529         X08    = w[ 8] + ks[ 8];
530         X09    = w[ 9] + ks[ 9];
531         X10    = w[10] + ks[10];
532         X11    = w[11] + ks[11];
533         X12    = w[12] + ks[12];
534         X13    = w[13] + ks[13] + ts[0];
535         X14    = w[14] + ks[14] + ts[1];
536         X15    = w[15] + ks[15];
537 
538         Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_KEY_INITIAL,Xptr);
539 
540 #define Round1024(p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9,pA,pB,pC,pD,pE,pF,ROT,rNum) \
541     X##p0 += X##p1; X##p1 = RotL_64(X##p1,ROT##_0); X##p1 ^= X##p0;   \
542     X##p2 += X##p3; X##p3 = RotL_64(X##p3,ROT##_1); X##p3 ^= X##p2;   \
543     X##p4 += X##p5; X##p5 = RotL_64(X##p5,ROT##_2); X##p5 ^= X##p4;   \
544     X##p6 += X##p7; X##p7 = RotL_64(X##p7,ROT##_3); X##p7 ^= X##p6;   \
545     X##p8 += X##p9; X##p9 = RotL_64(X##p9,ROT##_4); X##p9 ^= X##p8;   \
546     X##pA += X##pB; X##pB = RotL_64(X##pB,ROT##_5); X##pB ^= X##pA;   \
547     X##pC += X##pD; X##pD = RotL_64(X##pD,ROT##_6); X##pD ^= X##pC;   \
548     X##pE += X##pF; X##pF = RotL_64(X##pF,ROT##_7); X##pF ^= X##pE;   \
549 
550 #if SKEIN_UNROLL_1024 == 0
551 #define R1024(p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9,pA,pB,pC,pD,pE,pF,ROT,rn) \
552     Round1024(p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9,pA,pB,pC,pD,pE,pF,ROT,rn) \
553     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,rn,Xptr);
554 
555 #define I1024(R)                                                      \
556     X00   += ks[((R)+ 1) % 17]; /* inject the key schedule value */   \
557     X01   += ks[((R)+ 2) % 17];                                       \
558     X02   += ks[((R)+ 3) % 17];                                       \
559     X03   += ks[((R)+ 4) % 17];                                       \
560     X04   += ks[((R)+ 5) % 17];                                       \
561     X05   += ks[((R)+ 6) % 17];                                       \
562     X06   += ks[((R)+ 7) % 17];                                       \
563     X07   += ks[((R)+ 8) % 17];                                       \
564     X08   += ks[((R)+ 9) % 17];                                       \
565     X09   += ks[((R)+10) % 17];                                       \
566     X10   += ks[((R)+11) % 17];                                       \
567     X11   += ks[((R)+12) % 17];                                       \
568     X12   += ks[((R)+13) % 17];                                       \
569     X13   += ks[((R)+14) % 17] + ts[((R)+1) % 3];                     \
570     X14   += ks[((R)+15) % 17] + ts[((R)+2) % 3];                     \
571     X15   += ks[((R)+16) % 17] +     (R)+1;                           \
572     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_KEY_INJECT,Xptr);
573 #else                                       /* looping version */
574 #define R1024(p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9,pA,pB,pC,pD,pE,pF,ROT,rn) \
575     Round1024(p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9,pA,pB,pC,pD,pE,pF,ROT,rn) \
576     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,4*(r-1)+rn,Xptr);
577 
578 #define I1024(R)                                                      \
579     X00   += ks[r+(R)+ 0];    /* inject the key schedule value */     \
580     X01   += ks[r+(R)+ 1];                                            \
581     X02   += ks[r+(R)+ 2];                                            \
582     X03   += ks[r+(R)+ 3];                                            \
583     X04   += ks[r+(R)+ 4];                                            \
584     X05   += ks[r+(R)+ 5];                                            \
585     X06   += ks[r+(R)+ 6];                                            \
586     X07   += ks[r+(R)+ 7];                                            \
587     X08   += ks[r+(R)+ 8];                                            \
588     X09   += ks[r+(R)+ 9];                                            \
589     X10   += ks[r+(R)+10];                                            \
590     X11   += ks[r+(R)+11];                                            \
591     X12   += ks[r+(R)+12];                                            \
592     X13   += ks[r+(R)+13] + ts[r+(R)+0];                              \
593     X14   += ks[r+(R)+14] + ts[r+(R)+1];                              \
594     X15   += ks[r+(R)+15] +    r+(R)   ;                              \
595     ks[r  +       (R)+16] = ks[r+(R)-1];  /* rotate key schedule */   \
596     ts[r  +       (R)+ 2] = ts[r+(R)-1];                              \
597     Skein_Show_R_Ptr(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_KEY_INJECT,Xptr);
598 
599     for (r=1;r <= 2*RCNT;r+=2*SKEIN_UNROLL_1024)    /* loop thru it */
600 #endif
601         {
602 #define R1024_8_rounds(R)    /* do 8 full rounds */                               \
603         R1024(00,01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,11,12,13,14,15,R1024_0,8*(R) + 1); \
604         R1024(00,09,02,13,06,11,04,15,10,07,12,03,14,05,08,01,R1024_1,8*(R) + 2); \
605         R1024(00,07,02,05,04,03,06,01,12,15,14,13,08,11,10,09,R1024_2,8*(R) + 3); \
606         R1024(00,15,02,11,06,13,04,09,14,01,08,05,10,03,12,07,R1024_3,8*(R) + 4); \
607         I1024(2*(R));                                                             \
608         R1024(00,01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,11,12,13,14,15,R1024_4,8*(R) + 5); \
609         R1024(00,09,02,13,06,11,04,15,10,07,12,03,14,05,08,01,R1024_5,8*(R) + 6); \
610         R1024(00,07,02,05,04,03,06,01,12,15,14,13,08,11,10,09,R1024_6,8*(R) + 7); \
611         R1024(00,15,02,11,06,13,04,09,14,01,08,05,10,03,12,07,R1024_7,8*(R) + 8); \
612         I1024(2*(R)+1);
613 
614         R1024_8_rounds( 0);
615 
616 #define R1024_Unroll_R(NN) ((SKEIN_UNROLL_1024 == 0 && SKEIN1024_ROUNDS_TOTAL/8 > (NN)) || (SKEIN_UNROLL_1024 > (NN)))
617 
618   #if   R1024_Unroll_R( 1)
619         R1024_8_rounds( 1);
620   #endif
621   #if   R1024_Unroll_R( 2)
622         R1024_8_rounds( 2);
623   #endif
624   #if   R1024_Unroll_R( 3)
625         R1024_8_rounds( 3);
626   #endif
627   #if   R1024_Unroll_R( 4)
628         R1024_8_rounds( 4);
629   #endif
630   #if   R1024_Unroll_R( 5)
631         R1024_8_rounds( 5);
632   #endif
633   #if   R1024_Unroll_R( 6)
634         R1024_8_rounds( 6);
635   #endif
636   #if   R1024_Unroll_R( 7)
637         R1024_8_rounds( 7);
638   #endif
639   #if   R1024_Unroll_R( 8)
640         R1024_8_rounds( 8);
641   #endif
642   #if   R1024_Unroll_R( 9)
643         R1024_8_rounds( 9);
644   #endif
645   #if   R1024_Unroll_R(10)
646         R1024_8_rounds(10);
647   #endif
648   #if   R1024_Unroll_R(11)
649         R1024_8_rounds(11);
650   #endif
651   #if   R1024_Unroll_R(12)
652         R1024_8_rounds(12);
653   #endif
654   #if   R1024_Unroll_R(13)
655         R1024_8_rounds(13);
656   #endif
657   #if   R1024_Unroll_R(14)
658         R1024_8_rounds(14);
659   #endif
660   #if  (SKEIN_UNROLL_1024 > 14)
661 #error  "need more unrolling in Skein_1024_Process_Block"
662   #endif
663         }
664         /* do the final "feedforward" xor, update context chaining vars */
665 
666         ctx->X[ 0] = X00 ^ w[ 0];
667         ctx->X[ 1] = X01 ^ w[ 1];
668         ctx->X[ 2] = X02 ^ w[ 2];
669         ctx->X[ 3] = X03 ^ w[ 3];
670         ctx->X[ 4] = X04 ^ w[ 4];
671         ctx->X[ 5] = X05 ^ w[ 5];
672         ctx->X[ 6] = X06 ^ w[ 6];
673         ctx->X[ 7] = X07 ^ w[ 7];
674         ctx->X[ 8] = X08 ^ w[ 8];
675         ctx->X[ 9] = X09 ^ w[ 9];
676         ctx->X[10] = X10 ^ w[10];
677         ctx->X[11] = X11 ^ w[11];
678         ctx->X[12] = X12 ^ w[12];
679         ctx->X[13] = X13 ^ w[13];
680         ctx->X[14] = X14 ^ w[14];
681         ctx->X[15] = X15 ^ w[15];
682 
683         Skein_Show_Round(BLK_BITS,&ctx->h,SKEIN_RND_FEED_FWD,ctx->X);
684 
685         ts[1] &= ~SKEIN_T1_FLAG_FIRST;
686         blkPtr += SKEIN1024_BLOCK_BYTES;
687         }
688     while (--blkCnt);
689     ctx->h.T[0] = ts[0];
690     ctx->h.T[1] = ts[1];
691     }
692 
693 #if defined(SKEIN_CODE_SIZE) || defined(SKEIN_PERF)
694 size_t Skein1024_Process_Block_CodeSize(void)
695     {
696     return ((u08b_t *) Skein1024_Process_Block_CodeSize) -
697            ((u08b_t *) Skein1024_Process_Block);
698     }
699 uint_t Skein1024_Unroll_Cnt(void)
700     {
701     return SKEIN_UNROLL_1024;
702     }
703 #endif
704 #endif
705