sshdes.c

   1 #include <assert.h>
   2 #include "ssh.h"
   3
   4
   5 /* des.c - implementation of DES
   6  */
   7
   8 /*
   9  * Description of DES
  10  * ------------------
  11  *
  12  * Unlike the description in FIPS 46, I'm going to use _sensible_ indices:
  13  * bits in an n-bit word are numbered from 0 at the LSB to n-1 at the MSB.
  14  * And S-boxes are indexed by six consecutive bits, not by the outer two
  15  * followed by the middle four.
  16  *
  17  * The DES encryption routine requires a 64-bit input, and a key schedule K
  18  * containing 16 48-bit elements.
  19  *
  20  *   First the input is permuted by the initial permutation IP.
  21  *   Then the input is split into 32-bit words L and R. (L is the MSW.)
  22  *   Next, 16 rounds. In each round:
  23  *     (L, R) <- (R, L xor f(R, K[i]))
  24  *   Then the pre-output words L and R are swapped.
  25  *   Then L and R are glued back together into a 64-bit word. (L is the MSW,
  26  *     again, but since we just swapped them, the MSW is the R that came out
  27  *     of the last round.)
  28  *   The 64-bit output block is permuted by the inverse of IP and returned.
  29  *
  30  * Decryption is identical except that the elements of K are used in the
  31  * opposite order. (This wouldn't work if that word swap didn't happen.)
  32  *
  33  * The function f, used in each round, accepts a 32-bit word R and a
  34  * 48-bit key block K. It produces a 32-bit output.
  35  *
  36  *   First R is expanded to 48 bits using the bit-selection function E.
  37  *   The resulting 48-bit block is XORed with the key block K to produce
  38  *     a 48-bit block X.
  39  *   This block X is split into eight groups of 6 bits. Each group of 6
  40  *     bits is then looked up in one of the eight S-boxes to convert
  41  *     it to 4 bits. These eight groups of 4 bits are glued back
  42  *     together to produce a 32-bit preoutput block.
  43  *   The preoutput block is permuted using the permutation P and returned.
  44  *
  45  * Key setup maps a 64-bit key word into a 16x48-bit key schedule. Although
  46  * the approved input format for the key is a 64-bit word, eight of the
  47  * bits are discarded, so the actual quantity of key used is 56 bits.
  48  *
  49  *   First the input key is converted to two 28-bit words C and D using
  50  *     the bit-selection function PC1.
  51  *   Then 16 rounds of key setup occur. In each round, C and D are each
  52  *     rotated left by either 1 or 2 bits (depending on which round), and
  53  *     then converted into a key schedule element using the bit-selection
  54  *     function PC2.
  55  *
  56  * That's the actual algorithm. Now for the tedious details: all those
  57  * painful permutations and lookup tables.
  58  *
  59  * IP is a 64-to-64 bit permutation. Its output contains the following
  60  * bits of its input (listed in order MSB to LSB of output).
  61  *
  62  *    6 14 22 30 38 46 54 62  4 12 20 28 36 44 52 60
  63  *    2 10 18 26 34 42 50 58  0  8 16 24 32 40 48 56
  64  *    7 15 23 31 39 47 55 63  5 13 21 29 37 45 53 61
  65  *    3 11 19 27 35 43 51 59  1  9 17 25 33 41 49 57
  66  *
  67  * E is a 32-to-48 bit selection function. Its output contains the following
  68  * bits of its input (listed in order MSB to LSB of output).
  69  *
  70  *    0 31 30 29 28 27 28 27 26 25 24 23 24 23 22 21 20 19 20 19 18 17 16 15
  71  *   16 15 14 13 12 11 12 11 10  9  8  7  8  7  6  5  4  3  4  3  2  1  0 31
  72  *
  73  * The S-boxes are arbitrary table-lookups each mapping a 6-bit input to a
  74  * 4-bit output. In other words, each S-box is an array[64] of 4-bit numbers.
  75  * The S-boxes are listed below. The first S-box listed is applied to the
  76  * most significant six bits of the block X; the last one is applied to the
  77  * least significant.
  78  *
  79  *   14  0  4 15 13  7  1  4  2 14 15  2 11 13  8  1
  80  *    3 10 10  6  6 12 12 11  5  9  9  5  0  3  7  8
  81  *    4 15  1 12 14  8  8  2 13  4  6  9  2  1 11  7
  82  *   15  5 12 11  9  3  7 14  3 10 10  0  5  6  0 13
  83  *
  84  *   15  3  1 13  8  4 14  7  6 15 11  2  3  8  4 14
  85  *    9 12  7  0  2  1 13 10 12  6  0  9  5 11 10  5
  86  *    0 13 14  8  7 10 11  1 10  3  4 15 13  4  1  2
  87  *    5 11  8  6 12  7  6 12  9  0  3  5  2 14 15  9
  88  *
  89  *   10 13  0  7  9  0 14  9  6  3  3  4 15  6  5 10
  90  *    1  2 13  8 12  5  7 14 11 12  4 11  2 15  8  1
  91  *   13  1  6 10  4 13  9  0  8  6 15  9  3  8  0  7
  92  *   11  4  1 15  2 14 12  3  5 11 10  5 14  2  7 12
  93  *
  94  *    7 13 13  8 14 11  3  5  0  6  6 15  9  0 10  3
  95  *    1  4  2  7  8  2  5 12 11  1 12 10  4 14 15  9
  96  *   10  3  6 15  9  0  0  6 12 10 11  1  7 13 13  8
  97  *   15  9  1  4  3  5 14 11  5 12  2  7  8  2  4 14
  98  *
  99  *    2 14 12 11  4  2  1 12  7  4 10  7 11 13  6  1
 100  *    8  5  5  0  3 15 15 10 13  3  0  9 14  8  9  6
 101  *    4 11  2  8  1 12 11  7 10  1 13 14  7  2  8 13
 102  *   15  6  9 15 12  0  5  9  6 10  3  4  0  5 14  3
 103  *
 104  *   12 10  1 15 10  4 15  2  9  7  2 12  6  9  8  5
 105  *    0  6 13  1  3 13  4 14 14  0  7 11  5  3 11  8
 106  *    9  4 14  3 15  2  5 12  2  9  8  5 12 15  3 10
 107  *    7 11  0 14  4  1 10  7  1  6 13  0 11  8  6 13
 108  *
 109  *    4 13 11  0  2 11 14  7 15  4  0  9  8  1 13 10
 110  *    3 14 12  3  9  5  7 12  5  2 10 15  6  8  1  6
 111  *    1  6  4 11 11 13 13  8 12  1  3  4  7 10 14  7
 112  *   10  9 15  5  6  0  8 15  0 14  5  2  9  3  2 12
 113  *
 114  *   13  1  2 15  8 13  4  8  6 10 15  3 11  7  1  4
 115  *   10 12  9  5  3  6 14 11  5  0  0 14 12  9  7  2
 116  *    7  2 11  1  4 14  1  7  9  4 12 10 14  8  2 13
 117  *    0 15  6 12 10  9 13  0 15  3  3  5  5  6  8 11
 118  *
 119  * P is a 32-to-32 bit permutation. Its output contains the following
 120  * bits of its input (listed in order MSB to LSB of output).
 121  *
 122  *   16 25 12 11  3 20  4 15 31 17  9  6 27 14  1 22
 123  *   30 24  8 18  0  5 29 23 13 19  2 26 10 21 28  7
 124  *
 125  * PC1 is a 64-to-56 bit selection function. Its output is in two words,
 126  * C and D. The word C contains the following bits of its input (listed
 127  * in order MSB to LSB of output).
 128  *
 129  *    7 15 23 31 39 47 55 63  6 14 22 30 38 46
 130  *   54 62  5 13 21 29 37 45 53 61  4 12 20 28
 131  *
 132  * And the word D contains these bits.
 133  *
 134  *    1  9 17 25 33 41 49 57  2 10 18 26 34 42
 135  *   50 58  3 11 19 27 35 43 51 59 36 44 52 60
 136  *
 137  * PC2 is a 56-to-48 bit selection function. Its input is in two words,
 138  * C and D. These are treated as one 56-bit word (with C more significant,
 139  * so that bits 55 to 28 of the word are bits 27 to 0 of C, and bits 27 to
 140  * 0 of the word are bits 27 to 0 of D). The output contains the following
 141  * bits of this 56-bit input word (listed in order MSB to LSB of output).
 142  *
 143  *   42 39 45 32 55 51 53 28 41 50 35 46 33 37 44 52 30 48 40 49 29 36 43 54
 144  *   15  4 25 19  9  1 26 16  5 11 23  8 12  7 17  0 22  3 10 14  6 20 27 24
 145  */
 146
 147 /*
 148  * Implementation details
 149  * ----------------------
 150  *
 151  * If you look at the code in this module, you'll find it looks
 152  * nothing _like_ the above algorithm. Here I explain the
 153  * differences...
 154  *
 155  * Key setup has not been heavily optimised here. We are not
 156  * concerned with key agility: we aren't codebreakers. We don't
 157  * mind a little delay (and it really is a little one; it may be a
 158  * factor of five or so slower than it could be but it's still not
 159  * an appreciable length of time) while setting up. The only tweaks
 160  * in the key setup are ones which change the format of the key
 161  * schedule to speed up the actual encryption. I'll describe those
 162  * below.
 163  *
 164  * The first and most obvious optimisation is the S-boxes. Since
 165  * each S-box always targets the same four bits in the final 32-bit
 166  * word, so the output from (for example) S-box 0 must always be
 167  * shifted left 28 bits, we can store the already-shifted outputs
 168  * in the lookup tables. This reduces lookup-and-shift to lookup,
 169  * so the S-box step is now just a question of ORing together eight
 170  * table lookups.
 171  *
 172  * The permutation P is just a bit order change; it's invariant
 173  * with respect to OR, in that P(x)|P(y) = P(x|y). Therefore, we
 174  * can apply P to every entry of the S-box tables and then we don't
 175  * have to do it in the code of f(). This yields a set of tables
 176  * which might be called SP-boxes.
 177  *
 178  * The bit-selection function E is our next target. Note that E is
 179  * immediately followed by the operation of splitting into 6-bit
 180  * chunks. Examining the 6-bit chunks coming out of E we notice
 181  * they're all contiguous within the word (speaking cyclically -
 182  * the end two wrap round); so we can extract those bit strings
 183  * individually rather than explicitly running E. This would yield
 184  * code such as
 185  *
 186  *     y |= SPboxes[0][ (rotl(R, 5) ^  top6bitsofK) & 0x3F ];
 187  *     t |= SPboxes[1][ (rotl(R,11) ^ next6bitsofK) & 0x3F ];
 188  *
 189  * and so on; and the key schedule preparation would have to
 190  * provide each 6-bit chunk separately.
 191  *
 192  * Really we'd like to XOR in the key schedule element before
 193  * looking up bit strings in R. This we can't do, naively, because
 194  * the 6-bit strings we want overlap. But look at the strings:
 195  *
 196  *       3322222222221111111111
 197  * bit   10987654321098765432109876543210
 198  *
 199  * box0  XXXXX                          X
 200  * box1     XXXXXX
 201  * box2         XXXXXX
 202  * box3             XXXXXX
 203  * box4                 XXXXXX
 204  * box5                     XXXXXX
 205  * box6                         XXXXXX
 206  * box7  X                          XXXXX
 207  *
 208  * The bit strings we need to XOR in for boxes 0, 2, 4 and 6 don't
 209  * overlap with each other. Neither do the ones for boxes 1, 3, 5
 210  * and 7. So we could provide the key schedule in the form of two
 211  * words that we can separately XOR into R, and then every S-box
 212  * index is available as a (cyclically) contiguous 6-bit substring
 213  * of one or the other of the results.
 214  *
 215  * The comments in Eric Young's libdes implementation point out
 216  * that two of these bit strings require a rotation (rather than a
 217  * simple shift) to extract. It's unavoidable that at least _one_
 218  * must do; but we can actually run the whole inner algorithm (all
 219  * 16 rounds) rotated one bit to the left, so that what the `real'
 220  * DES description sees as L=0x80000001 we see as L=0x00000003.
 221  * This requires rotating all our SP-box entries one bit to the
 222  * left, and rotating each word of the key schedule elements one to
 223  * the left, and rotating L and R one bit left just after IP and
 224  * one bit right again just before FP. And in each round we convert
 225  * a rotate into a shift, so we've saved a few per cent.
 226  *
 227  * That's about it for the inner loop; the SP-box tables as listed
 228  * below are what I've described here (the original S value,
 229  * shifted to its final place in the input to P, run through P, and
 230  * then rotated one bit left). All that remains is to optimise the
 231  * initial permutation IP.
 232  *
 233  * IP is not an arbitrary permutation. It has the nice property
 234  * that if you take any bit number, write it in binary (6 bits),
 235  * permute those 6 bits and invert some of them, you get the final
 236  * position of that bit. Specifically, the bit whose initial
 237  * position is given (in binary) as fedcba ends up in position
 238  * AcbFED (where a capital letter denotes the inverse of a bit).
 239  *
 240  * We have the 64-bit data in two 32-bit words L and R, where bits
 241  * in L are those with f=1 and bits in R are those with f=0. We
 242  * note that we can do a simple transformation: suppose we exchange
 243  * the bits with f=1,c=0 and the bits with f=0,c=1. This will cause
 244  * the bit fedcba to be in position cedfba - we've `swapped' bits c
 245  * and f in the position of each bit!
 246  *
 247  * Better still, this transformation is easy. In the example above,
 248  * bits in L with c=0 are bits 0x0F0F0F0F, and those in R with c=1
 249  * are 0xF0F0F0F0. So we can do
 250  *
 251  *     difference = ((R >> 4) ^ L) & 0x0F0F0F0F
 252  *     R ^= (difference << 4)
 253  *     L ^= difference
 254  *
 255  * to perform the swap. Let's denote this by bitswap(4,0x0F0F0F0F).
 256  * Also, we can invert the bit at the top just by exchanging L and
 257  * R. So in a few swaps and a few of these bit operations we can
 258  * do:
 259  *
 260  * Initially the position of bit fedcba is     fedcba
 261  * Swap L with R to make it                    Fedcba
 262  * Perform bitswap( 4,0x0F0F0F0F) to make it   cedFba
 263  * Perform bitswap(16,0x0000FFFF) to make it   ecdFba
 264  * Swap L with R to make it                    EcdFba
 265  * Perform bitswap( 2,0x33333333) to make it   bcdFEa
 266  * Perform bitswap( 8,0x00FF00FF) to make it   dcbFEa
 267  * Swap L with R to make it                    DcbFEa
 268  * Perform bitswap( 1,0x55555555) to make it   acbFED
 269  * Swap L with R to make it                    AcbFED
 270  *
 271  * (In the actual code the four swaps are implicit: R and L are
 272  * simply used the other way round in the first, second and last
 273  * bitswap operations.)
 274  *
 275  * The final permutation is just the inverse of IP, so it can be
 276  * performed by a similar set of operations.
 277  */
 278
 279 typedef struct {
 280     word32 k0246[16], k1357[16];
 281     word32 iv0, iv1;
 282 } DESContext;
 283
 284 #define rotl(x, c) ( (x << c) | (x >> (32-c)) )
 285 #define rotl28(x, c) ( ( (x << c) | (x >> (28-c)) ) & 0x0FFFFFFF)
 286
 287 static word32 bitsel(word32 * input, const int *bitnums, int size)
 288 {
 289     word32 ret = 0;
 290     while (size--) {
 291         int bitpos = *bitnums++;
 292         ret <<= 1;
 293         if (bitpos >= 0)
 294             ret |= 1 & (input[bitpos / 32] >> (bitpos % 32));
 295     }
 296     return ret;
 297 }
 298
 299 static void des_key_setup(word32 key_msw, word32 key_lsw, DESContext * sched)
 300 {
 301
 302     static const int PC1_Cbits[] = {
 303         7, 15, 23, 31, 39, 47, 55, 63, 6, 14, 22, 30, 38, 46,
 304         54, 62, 5, 13, 21, 29, 37, 45, 53, 61, 4, 12, 20, 28
 305     };
 306     static const int PC1_Dbits[] = {
 307         1, 9, 17, 25, 33, 41, 49, 57, 2, 10, 18, 26, 34, 42,
 308         50, 58, 3, 11, 19, 27, 35, 43, 51, 59, 36, 44, 52, 60
 309     };
 310     /*
 311      * The bit numbers in the two lists below don't correspond to
 312      * the ones in the above description of PC2, because in the
 313      * above description C and D are concatenated so `bit 28' means
 314      * bit 0 of C. In this implementation we're using the standard
 315      * `bitsel' function above and C is in the second word, so bit
 316      * 0 of C is addressed by writing `32' here.
 317      */
 318     static const int PC2_0246[] = {
 319         49, 36, 59, 55, -1, -1, 37, 41, 48, 56, 34, 52, -1, -1, 15, 4,
 320         25, 19, 9, 1, -1, -1, 12, 7, 17, 0, 22, 3, -1, -1, 46, 43
 321     };
 322     static const int PC2_1357[] = {
 323         -1, -1, 57, 32, 45, 54, 39, 50, -1, -1, 44, 53, 33, 40, 47, 58,
 324         -1, -1, 26, 16, 5, 11, 23, 8, -1, -1, 10, 14, 6, 20, 27, 24
 325     };
 326     static const int leftshifts[] =
 327         { 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1 };
 328
 329     word32 C, D;
 330     word32 buf[2];
 331     int i;
 332
 333     buf[0] = key_lsw;
 334     buf[1] = key_msw;
 335
 336     C = bitsel(buf, PC1_Cbits, 28);
 337     D = bitsel(buf, PC1_Dbits, 28);
 338
 339     for (i = 0; i < 16; i++) {
 340         C = rotl28(C, leftshifts[i]);
 341         D = rotl28(D, leftshifts[i]);
 342         buf[0] = D;
 343         buf[1] = C;
 344         sched->k0246[i] = bitsel(buf, PC2_0246, 32);
 345         sched->k1357[i] = bitsel(buf, PC2_1357, 32);
 346     }
 347
 348     sched->iv0 = sched->iv1 = 0;
 349 }
 350
 351 static const word32 SPboxes[8][64] = {
 352     {0x01010400, 0x00000000, 0x00010000, 0x01010404,
 353      0x01010004, 0x00010404, 0x00000004, 0x00010000,
 354      0x00000400, 0x01010400, 0x01010404, 0x00000400,
 355      0x01000404, 0x01010004, 0x01000000, 0x00000004,
 356      0x00000404, 0x01000400, 0x01000400, 0x00010400,
 357      0x00010400, 0x01010000, 0x01010000, 0x01000404,
 358      0x00010004, 0x01000004, 0x01000004, 0x00010004,
 359      0x00000000, 0x00000404, 0x00010404, 0x01000000,
 360      0x00010000, 0x01010404, 0x00000004, 0x01010000,
 361      0x01010400, 0x01000000, 0x01000000, 0x00000400,
 362      0x01010004, 0x00010000, 0x00010400, 0x01000004,
 363      0x00000400, 0x00000004, 0x01000404, 0x00010404,
 364      0x01010404, 0x00010004, 0x01010000, 0x01000404,
 365      0x01000004, 0x00000404, 0x00010404, 0x01010400,
 366      0x00000404, 0x01000400, 0x01000400, 0x00000000,
 367      0x00010004, 0x00010400, 0x00000000, 0x01010004L},
 368
 369     {0x80108020, 0x80008000, 0x00008000, 0x00108020,
 370      0x00100000, 0x00000020, 0x80100020, 0x80008020,
 371      0x80000020, 0x80108020, 0x80108000, 0x80000000,
 372      0x80008000, 0x00100000, 0x00000020, 0x80100020,
 373      0x00108000, 0x00100020, 0x80008020, 0x00000000,
 374      0x80000000, 0x00008000, 0x00108020, 0x80100000,
 375      0x00100020, 0x80000020, 0x00000000, 0x00108000,
 376      0x00008020, 0x80108000, 0x80100000, 0x00008020,
 377      0x00000000, 0x00108020, 0x80100020, 0x00100000,
 378      0x80008020, 0x80100000, 0x80108000, 0x00008000,
 379      0x80100000, 0x80008000, 0x00000020, 0x80108020,
 380      0x00108020, 0x00000020, 0x00008000, 0x80000000,
 381      0x00008020, 0x80108000, 0x00100000, 0x80000020,
 382      0x00100020, 0x80008020, 0x80000020, 0x00100020,
 383      0x00108000, 0x00000000, 0x80008000, 0x00008020,
 384      0x80000000, 0x80100020, 0x80108020, 0x00108000L},
 385
 386     {0x00000208, 0x08020200, 0x00000000, 0x08020008,
 387      0x08000200, 0x00000000, 0x00020208, 0x08000200,
 388      0x00020008, 0x08000008, 0x08000008, 0x00020000,
 389      0x08020208, 0x00020008, 0x08020000, 0x00000208,
 390      0x08000000, 0x00000008, 0x08020200, 0x00000200,
 391      0x00020200, 0x08020000, 0x08020008, 0x00020208,
 392      0x08000208, 0x00020200, 0x00020000, 0x08000208,
 393      0x00000008, 0x08020208, 0x00000200, 0x08000000,
 394      0x08020200, 0x08000000, 0x00020008, 0x00000208,
 395      0x00020000, 0x08020200, 0x08000200, 0x00000000,
 396      0x00000200, 0x00020008, 0x08020208, 0x08000200,
 397      0x08000008, 0x00000200, 0x00000000, 0x08020008,
 398      0x08000208, 0x00020000, 0x08000000, 0x08020208,
 399      0x00000008, 0x00020208, 0x00020200, 0x08000008,
 400      0x08020000, 0x08000208, 0x00000208, 0x08020000,
 401      0x00020208, 0x00000008, 0x08020008, 0x00020200L},
 402
 403     {0x00802001, 0x00002081, 0x00002081, 0x00000080,
 404      0x00802080, 0x00800081, 0x00800001, 0x00002001,
 405      0x00000000, 0x00802000, 0x00802000, 0x00802081,
 406      0x00000081, 0x00000000, 0x00800080, 0x00800001,
 407      0x00000001, 0x00002000, 0x00800000, 0x00802001,
 408      0x00000080, 0x00800000, 0x00002001, 0x00002080,
 409      0x00800081, 0x00000001, 0x00002080, 0x00800080,
 410      0x00002000, 0x00802080, 0x00802081, 0x00000081,
 411      0x00800080, 0x00800001, 0x00802000, 0x00802081,
 412      0x00000081, 0x00000000, 0x00000000, 0x00802000,
 413      0x00002080, 0x00800080, 0x00800081, 0x00000001,
 414      0x00802001, 0x00002081, 0x00002081, 0x00000080,
 415      0x00802081, 0x00000081, 0x00000001, 0x00002000,
 416      0x00800001, 0x00002001, 0x00802080, 0x00800081,
 417      0x00002001, 0x00002080, 0x00800000, 0x00802001,
 418      0x00000080, 0x00800000, 0x00002000, 0x00802080L},
 419
 420     {0x00000100, 0x02080100, 0x02080000, 0x42000100,
 421      0x00080000, 0x00000100, 0x40000000, 0x02080000,
 422      0x40080100, 0x00080000, 0x02000100, 0x40080100,
 423      0x42000100, 0x42080000, 0x00080100, 0x40000000,
 424      0x02000000, 0x40080000, 0x40080000, 0x00000000,
 425      0x40000100, 0x42080100, 0x42080100, 0x02000100,
 426      0x42080000, 0x40000100, 0x00000000, 0x42000000,
 427      0x02080100, 0x02000000, 0x42000000, 0x00080100,
 428      0x00080000, 0x42000100, 0x00000100, 0x02000000,
 429      0x40000000, 0x02080000, 0x42000100, 0x40080100,
 430      0x02000100, 0x40000000, 0x42080000, 0x02080100,
 431      0x40080100, 0x00000100, 0x02000000, 0x42080000,
 432      0x42080100, 0x00080100, 0x42000000, 0x42080100,
 433      0x02080000, 0x00000000, 0x40080000, 0x42000000,
 434      0x00080100, 0x02000100, 0x40000100, 0x00080000,
 435      0x00000000, 0x40080000, 0x02080100, 0x40000100L},
 436
 437     {0x20000010, 0x20400000, 0x00004000, 0x20404010,
 438      0x20400000, 0x00000010, 0x20404010, 0x00400000,
 439      0x20004000, 0x00404010, 0x00400000, 0x20000010,
 440      0x00400010, 0x20004000, 0x20000000, 0x00004010,
 441      0x00000000, 0x00400010, 0x20004010, 0x00004000,
 442      0x00404000, 0x20004010, 0x00000010, 0x20400010,
 443      0x20400010, 0x00000000, 0x00404010, 0x20404000,
 444      0x00004010, 0x00404000, 0x20404000, 0x20000000,
 445      0x20004000, 0x00000010, 0x20400010, 0x00404000,
 446      0x20404010, 0x00400000, 0x00004010, 0x20000010,
 447      0x00400000, 0x20004000, 0x20000000, 0x00004010,
 448      0x20000010, 0x20404010, 0x00404000, 0x20400000,
 449      0x00404010, 0x20404000, 0x00000000, 0x20400010,
 450      0x00000010, 0x00004000, 0x20400000, 0x00404010,
 451      0x00004000, 0x00400010, 0x20004010, 0x00000000,
 452      0x20404000, 0x20000000, 0x00400010, 0x20004010L},
 453
 454     {0x00200000, 0x04200002, 0x04000802, 0x00000000,
 455      0x00000800, 0x04000802, 0x00200802, 0x04200800,
 456      0x04200802, 0x00200000, 0x00000000, 0x04000002,
 457      0x00000002, 0x04000000, 0x04200002, 0x00000802,
 458      0x04000800, 0x00200802, 0x00200002, 0x04000800,
 459      0x04000002, 0x04200000, 0x04200800, 0x00200002,
 460      0x04200000, 0x00000800, 0x00000802, 0x04200802,
 461      0x00200800, 0x00000002, 0x04000000, 0x00200800,
 462      0x04000000, 0x00200800, 0x00200000, 0x04000802,
 463      0x04000802, 0x04200002, 0x04200002, 0x00000002,
 464      0x00200002, 0x04000000, 0x04000800, 0x00200000,
 465      0x04200800, 0x00000802, 0x00200802, 0x04200800,
 466      0x00000802, 0x04000002, 0x04200802, 0x04200000,
 467      0x00200800, 0x00000000, 0x00000002, 0x04200802,
 468      0x00000000, 0x00200802, 0x04200000, 0x00000800,
 469      0x04000002, 0x04000800, 0x00000800, 0x00200002L},
 470
 471     {0x10001040, 0x00001000, 0x00040000, 0x10041040,
 472      0x10000000, 0x10001040, 0x00000040, 0x10000000,
 473      0x00040040, 0x10040000, 0x10041040, 0x00041000,
 474      0x10041000, 0x00041040, 0x00001000, 0x00000040,
 475      0x10040000, 0x10000040, 0x10001000, 0x00001040,
 476      0x00041000, 0x00040040, 0x10040040, 0x10041000,
 477      0x00001040, 0x00000000, 0x00000000, 0x10040040,
 478      0x10000040, 0x10001000, 0x00041040, 0x00040000,
 479      0x00041040, 0x00040000, 0x10041000, 0x00001000,
 480      0x00000040, 0x10040040, 0x00001000, 0x00041040,
 481      0x10001000, 0x00000040, 0x10000040, 0x10040000,
 482      0x10040040, 0x10000000, 0x00040000, 0x10001040,
 483      0x00000000, 0x10041040, 0x00040040, 0x10000040,
 484      0x10040000, 0x10001000, 0x10001040, 0x00000000,
 485      0x10041040, 0x00041000, 0x00041000, 0x00001040,
 486      0x00001040, 0x00040040, 0x10000000, 0x10041000L}
 487 };
 488
 489 #define f(R, K0246, K1357) (\
 490     s0246 = R ^ K0246, \
 491     s1357 = R ^ K1357, \
 492     s0246 = rotl(s0246, 28), \
 493     SPboxes[0] [(s0246 >> 24) & 0x3F] | \
 494     SPboxes[1] [(s1357 >> 24) & 0x3F] | \
 495     SPboxes[2] [(s0246 >> 16) & 0x3F] | \
 496     SPboxes[3] [(s1357 >> 16) & 0x3F] | \
 497     SPboxes[4] [(s0246 >>  8) & 0x3F] | \
 498     SPboxes[5] [(s1357 >>  8) & 0x3F] | \
 499     SPboxes[6] [(s0246      ) & 0x3F] | \
 500     SPboxes[7] [(s1357      ) & 0x3F])
 501
 502 #define bitswap(L, R, n, mask) (\
 503     swap = mask & ( (R >> n) ^ L ), \
 504     R ^= swap << n, \
 505     L ^= swap)
 506
 507 /* Initial permutation */
 508 #define IP(L, R) (\
 509     bitswap(R, L,  4, 0x0F0F0F0F), \
 510     bitswap(R, L, 16, 0x0000FFFF), \
 511     bitswap(L, R,  2, 0x33333333), \
 512     bitswap(L, R,  8, 0x00FF00FF), \
 513     bitswap(R, L,  1, 0x55555555))
 514
 515 /* Final permutation */
 516 #define FP(L, R) (\
 517     bitswap(R, L,  1, 0x55555555), \
 518     bitswap(L, R,  8, 0x00FF00FF), \
 519     bitswap(L, R,  2, 0x33333333), \
 520     bitswap(R, L, 16, 0x0000FFFF), \
 521     bitswap(R, L,  4, 0x0F0F0F0F))
 522
 523 static void des_encipher(word32 * output, word32 L, word32 R,
 524                          DESContext * sched)
 525 {
 526     word32 swap, s0246, s1357;
 527
 528     IP(L, R);
 529
 530     L = rotl(L, 1);
 531     R = rotl(R, 1);
 532
 533     L ^= f(R, sched->k0246[0], sched->k1357[0]);
 534     R ^= f(L, sched->k0246[1], sched->k1357[1]);
 535     L ^= f(R, sched->k0246[2], sched->k1357[2]);
 536     R ^= f(L, sched->k0246[3], sched->k1357[3]);
 537     L ^= f(R, sched->k0246[4], sched->k1357[4]);
 538     R ^= f(L, sched->k0246[5], sched->k1357[5]);
 539     L ^= f(R, sched->k0246[6], sched->k1357[6]);
 540     R ^= f(L, sched->k0246[7], sched->k1357[7]);
 541     L ^= f(R, sched->k0246[8], sched->k1357[8]);
 542     R ^= f(L, sched->k0246[9], sched->k1357[9]);
 543     L ^= f(R, sched->k0246[10], sched->k1357[10]);
 544     R ^= f(L, sched->k0246[11], sched->k1357[11]);
 545     L ^= f(R, sched->k0246[12], sched->k1357[12]);
 546     R ^= f(L, sched->k0246[13], sched->k1357[13]);
 547     L ^= f(R, sched->k0246[14], sched->k1357[14]);
 548     R ^= f(L, sched->k0246[15], sched->k1357[15]);
 549
 550     L = rotl(L, 31);
 551     R = rotl(R, 31);
 552
 553     swap = L;
 554     L = R;
 555     R = swap;
 556
 557     FP(L, R);
 558
 559     output[0] = L;
 560     output[1] = R;
 561 }
 562
 563 static void des_decipher(word32 * output, word32 L, word32 R,
 564                          DESContext * sched)
 565 {
 566     word32 swap, s0246, s1357;
 567
 568     IP(L, R);
 569
 570     L = rotl(L, 1);
 571     R = rotl(R, 1);
 572
 573     L ^= f(R, sched->k0246[15], sched->k1357[15]);
 574     R ^= f(L, sched->k0246[14], sched->k1357[14]);
 575     L ^= f(R, sched->k0246[13], sched->k1357[13]);
 576     R ^= f(L, sched->k0246[12], sched->k1357[12]);
 577     L ^= f(R, sched->k0246[11], sched->k1357[11]);
 578     R ^= f(L, sched->k0246[10], sched->k1357[10]);
 579     L ^= f(R, sched->k0246[9], sched->k1357[9]);
 580     R ^= f(L, sched->k0246[8], sched->k1357[8]);
 581     L ^= f(R, sched->k0246[7], sched->k1357[7]);
 582     R ^= f(L, sched->k0246[6], sched->k1357[6]);
 583     L ^= f(R, sched->k0246[5], sched->k1357[5]);
 584     R ^= f(L, sched->k0246[4], sched->k1357[4]);
 585     L ^= f(R, sched->k0246[3], sched->k1357[3]);
 586     R ^= f(L, sched->k0246[2], sched->k1357[2]);
 587     L ^= f(R, sched->k0246[1], sched->k1357[1]);
 588     R ^= f(L, sched->k0246[0], sched->k1357[0]);
 589
 590     L = rotl(L, 31);
 591     R = rotl(R, 31);
 592
 593     swap = L;
 594     L = R;
 595     R = swap;
 596
 597     FP(L, R);
 598
 599     output[0] = L;
 600     output[1] = R;
 601 }
 602
 603 static void des_cbc_encrypt(unsigned char *blk,
 604                             unsigned int len, DESContext * sched)
 605 {
 606     word32 out[2], iv0, iv1;
 607     unsigned int i;
 608
 609     assert((len & 7) == 0);
 610
 611     iv0 = sched->iv0;
 612     iv1 = sched->iv1;
 613     for (i = 0; i < len; i += 8) {
 614         iv0 ^= GET_32BIT_MSB_FIRST(blk);
 615         iv1 ^= GET_32BIT_MSB_FIRST(blk + 4);
 616         des_encipher(out, iv0, iv1, sched);
 617         iv0 = out[0];
 618         iv1 = out[1];
 619         PUT_32BIT_MSB_FIRST(blk, iv0);
 620         PUT_32BIT_MSB_FIRST(blk + 4, iv1);
 621         blk += 8;
 622     }
 623     sched->iv0 = iv0;
 624     sched->iv1 = iv1;
 625 }
 626
 627 static void des_cbc_decrypt(unsigned char *blk,
 628                             unsigned int len, DESContext * sched)
 629 {
 630     word32 out[2], iv0, iv1, xL, xR;
 631     unsigned int i;
 632
 633     assert((len & 7) == 0);
 634
 635     iv0 = sched->iv0;
 636     iv1 = sched->iv1;
 637     for (i = 0; i < len; i += 8) {
 638         xL = GET_32BIT_MSB_FIRST(blk);
 639         xR = GET_32BIT_MSB_FIRST(blk + 4);
 640         des_decipher(out, xL, xR, sched);
 641         iv0 ^= out[0];
 642         iv1 ^= out[1];
 643         PUT_32BIT_MSB_FIRST(blk, iv0);
 644         PUT_32BIT_MSB_FIRST(blk + 4, iv1);
 645         blk += 8;
 646         iv0 = xL;
 647         iv1 = xR;
 648     }
 649     sched->iv0 = iv0;
 650     sched->iv1 = iv1;
 651 }
 652
 653 static void des_3cbc_encrypt(unsigned char *blk,
 654                              unsigned int len, DESContext * scheds)
 655 {
 656     des_cbc_encrypt(blk, len, &scheds[0]);
 657     des_cbc_decrypt(blk, len, &scheds[1]);
 658     des_cbc_encrypt(blk, len, &scheds[2]);
 659 }
 660
 661 static void des_cbc3_encrypt(unsigned char *blk,
 662                              unsigned int len, DESContext * scheds)
 663 {
 664     word32 out[2], iv0, iv1;
 665     unsigned int i;
 666
 667     assert((len & 7) == 0);
 668
 669     iv0 = scheds->iv0;
 670     iv1 = scheds->iv1;
 671     for (i = 0; i < len; i += 8) {
 672         iv0 ^= GET_32BIT_MSB_FIRST(blk);
 673         iv1 ^= GET_32BIT_MSB_FIRST(blk + 4);
 674         des_encipher(out, iv0, iv1, &scheds[0]);
 675         des_decipher(out, out[0], out[1], &scheds[1]);
 676         des_encipher(out, out[0], out[1], &scheds[2]);
 677         iv0 = out[0];
 678         iv1 = out[1];
 679         PUT_32BIT_MSB_FIRST(blk, iv0);
 680         PUT_32BIT_MSB_FIRST(blk + 4, iv1);
 681         blk += 8;
 682     }
 683     scheds->iv0 = iv0;
 684     scheds->iv1 = iv1;
 685 }
 686
 687 static void des_3cbc_decrypt(unsigned char *blk,
 688                              unsigned int len, DESContext * scheds)
 689 {
 690     des_cbc_decrypt(blk, len, &scheds[2]);
 691     des_cbc_encrypt(blk, len, &scheds[1]);
 692     des_cbc_decrypt(blk, len, &scheds[0]);
 693 }
 694
 695 static void des_cbc3_decrypt(unsigned char *blk,
 696                              unsigned int len, DESContext * scheds)
 697 {
 698     word32 out[2], iv0, iv1, xL, xR;
 699     unsigned int i;
 700
 701     assert((len & 7) == 0);
 702
 703     iv0 = scheds->iv0;
 704     iv1 = scheds->iv1;
 705     for (i = 0; i < len; i += 8) {
 706         xL = GET_32BIT_MSB_FIRST(blk);
 707         xR = GET_32BIT_MSB_FIRST(blk + 4);
 708         des_decipher(out, xL, xR, &scheds[2]);
 709         des_encipher(out, out[0], out[1], &scheds[1]);
 710         des_decipher(out, out[0], out[1], &scheds[0]);
 711         iv0 ^= out[0];
 712         iv1 ^= out[1];
 713         PUT_32BIT_MSB_FIRST(blk, iv0);
 714         PUT_32BIT_MSB_FIRST(blk + 4, iv1);
 715         blk += 8;
 716         iv0 = xL;
 717         iv1 = xR;
 718     }
 719     scheds->iv0 = iv0;
 720     scheds->iv1 = iv1;
 721 }
 722
 723 static void des_sdctr3(unsigned char *blk,
 724                              unsigned int len, DESContext * scheds)
 725 {
 726     word32 b[2], iv0, iv1, tmp;
 727     unsigned int i;
 728
 729     assert((len & 7) == 0);
 730
 731     iv0 = scheds->iv0;
 732     iv1 = scheds->iv1;
 733     for (i = 0; i < len; i += 8) {
 734         des_encipher(b, iv0, iv1, &scheds[0]);
 735         des_decipher(b, b[0], b[1], &scheds[1]);
 736         des_encipher(b, b[0], b[1], &scheds[2]);
 737         tmp = GET_32BIT_MSB_FIRST(blk);
 738         PUT_32BIT_MSB_FIRST(blk, tmp ^ b[0]);
 739         blk += 4;
 740         tmp = GET_32BIT_MSB_FIRST(blk);
 741         PUT_32BIT_MSB_FIRST(blk, tmp ^ b[1]);
 742         blk += 4;
 743         if ((iv1 = (iv1 + 1) & 0xffffffff) == 0)
 744             iv0 = (iv0 + 1) & 0xffffffff;
 745     }
 746     scheds->iv0 = iv0;
 747     scheds->iv1 = iv1;
 748 }
 749
 750 static void *des3_make_context(void)
 751 {
 752     return snewn(3, DESContext);
 753 }
 754
 755 static void *des3_ssh1_make_context(void)
 756 {
 757     /* Need 3 keys for each direction, in SSH-1 */
 758     return snewn(6, DESContext);
 759 }
 760
 761 static void *des_make_context(void)
 762 {
 763     return snew(DESContext);
 764 }
 765
 766 static void *des_ssh1_make_context(void)
 767 {
 768     /* Need one key for each direction, in SSH-1 */
 769     return snewn(2, DESContext);
 770 }
 771
 772 static void des3_free_context(void *handle)   /* used for both 3DES and DES */
 773 {
 774     sfree(handle);
 775 }
 776
 777 static void des3_key(void *handle, unsigned char *key)
 778 {
 779     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 780     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key),
 781                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 4), &keys[0]);
 782     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 8),
 783                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 12), &keys[1]);
 784     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 16),
 785                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 20), &keys[2]);
 786 }
 787
 788 static void des3_iv(void *handle, unsigned char *key)
 789 {
 790     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 791     keys[0].iv0 = GET_32BIT_MSB_FIRST(key);
 792     keys[0].iv1 = GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 4);
 793 }
 794
 795 static void des_key(void *handle, unsigned char *key)
 796 {
 797     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 798     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key),
 799                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 4), &keys[0]);
 800 }
 801
 802 static void des3_sesskey(void *handle, unsigned char *key)
 803 {
 804     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 805     des3_key(keys, key);
 806     des3_key(keys+3, key);
 807 }
 808
 809 static void des3_encrypt_blk(void *handle, unsigned char *blk, int len)
 810 {
 811     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 812     des_3cbc_encrypt(blk, len, keys);
 813 }
 814
 815 static void des3_decrypt_blk(void *handle, unsigned char *blk, int len)
 816 {
 817     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 818     des_3cbc_decrypt(blk, len, keys+3);
 819 }
 820
 821 static void des3_ssh2_encrypt_blk(void *handle, unsigned char *blk, int len)
 822 {
 823     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 824     des_cbc3_encrypt(blk, len, keys);
 825 }
 826
 827 static void des3_ssh2_decrypt_blk(void *handle, unsigned char *blk, int len)
 828 {
 829     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 830     des_cbc3_decrypt(blk, len, keys);
 831 }
 832
 833 static void des3_ssh2_sdctr(void *handle, unsigned char *blk, int len)
 834 {
 835     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 836     des_sdctr3(blk, len, keys);
 837 }
 838
 839 static void des_ssh2_encrypt_blk(void *handle, unsigned char *blk, int len)
 840 {
 841     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 842     des_cbc_encrypt(blk, len, keys);
 843 }
 844
 845 static void des_ssh2_decrypt_blk(void *handle, unsigned char *blk, int len)
 846 {
 847     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
 848     des_cbc_decrypt(blk, len, keys);
 849 }
 850
 851 void des3_decrypt_pubkey(unsigned char *key, unsigned char *blk, int len)
 852 {
 853     DESContext ourkeys[3];
 854     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key),
 855                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 4), &ourkeys[0]);
 856     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 8),
 857                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 12), &ourkeys[1]);
 858     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key),
 859                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 4), &ourkeys[2]);
 860     des_3cbc_decrypt(blk, len, ourkeys);
 861     smemclr(ourkeys, sizeof(ourkeys));
 862 }
 863
 864 void des3_encrypt_pubkey(unsigned char *key, unsigned char *blk, int len)
 865 {
 866     DESContext ourkeys[3];
 867     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key),
 868                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 4), &ourkeys[0]);
 869     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 8),
 870                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 12), &ourkeys[1]);
 871     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key),
 872                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 4), &ourkeys[2]);
 873     des_3cbc_encrypt(blk, len, ourkeys);
 874     smemclr(ourkeys, sizeof(ourkeys));
 875 }
 876
 877 void des3_decrypt_pubkey_ossh(unsigned char *key, unsigned char *iv,
 878                               unsigned char *blk, int len)
 879 {
 880     DESContext ourkeys[3];
 881     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key),
 882                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 4), &ourkeys[0]);
 883     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 8),
 884                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 12), &ourkeys[1]);
 885     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 16),
 886                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 20), &ourkeys[2]);
 887     ourkeys[0].iv0 = GET_32BIT_MSB_FIRST(iv);
 888     ourkeys[0].iv1 = GET_32BIT_MSB_FIRST(iv+4);
 889     des_cbc3_decrypt(blk, len, ourkeys);
 890     smemclr(ourkeys, sizeof(ourkeys));
 891 }
 892
 893 void des3_encrypt_pubkey_ossh(unsigned char *key, unsigned char *iv,
 894                               unsigned char *blk, int len)
 895 {
 896     DESContext ourkeys[3];
 897     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key),
 898                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 4), &ourkeys[0]);
 899     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 8),
 900                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 12), &ourkeys[1]);
 901     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 16),
 902                   GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 20), &ourkeys[2]);
 903     ourkeys[0].iv0 = GET_32BIT_MSB_FIRST(iv);
 904     ourkeys[0].iv1 = GET_32BIT_MSB_FIRST(iv+4);
 905     des_cbc3_encrypt(blk, len, ourkeys);
 906     smemclr(ourkeys, sizeof(ourkeys));
 907 }
 908
 909 static void des_keysetup_xdmauth(const unsigned char *keydata, DESContext *dc)
 910 {
 911     unsigned char key[8];
 912     int i, nbits, j;
 913     unsigned int bits;
 914
 915     bits = 0;
 916     nbits = 0;
 917     j = 0;
 918     for (i = 0; i < 8; i++) {
 919         if (nbits < 7) {
 920             bits = (bits << 8) | keydata[j];
 921             nbits += 8;
 922             j++;
 923         }
 924         key[i] = (bits >> (nbits - 7)) << 1;
 925         bits &= ~(0x7F << (nbits - 7));
 926         nbits -= 7;
 927     }
 928
 929     des_key_setup(GET_32BIT_MSB_FIRST(key), GET_32BIT_MSB_FIRST(key + 4), dc);
 930 }
 931
 932 void des_encrypt_xdmauth(const unsigned char *keydata,
 933                          unsigned char *blk, int len)
 934 {
 935     DESContext dc;
 936     des_keysetup_xdmauth(keydata, &dc);
 937     des_cbc_encrypt(blk, len, &dc);
 938 }
 939
 940 void des_decrypt_xdmauth(const unsigned char *keydata,
 941                          unsigned char *blk, int len)
 942 {
 943     DESContext dc;
 944     des_keysetup_xdmauth(keydata, &dc);
 945     des_cbc_decrypt(blk, len, &dc);
 946 }
 947
 948 static const struct ssh2_cipher ssh_3des_ssh2 = {
 949     des3_make_context, des3_free_context, des3_iv, des3_key,
 950     des3_ssh2_encrypt_blk, des3_ssh2_decrypt_blk, NULL, NULL,
 951     "3des-cbc",
 952     8, 168, 24, SSH_CIPHER_IS_CBC, "triple-DES CBC",
 953     NULL
 954 };
 955
 956 static const struct ssh2_cipher ssh_3des_ssh2_ctr = {
 957     des3_make_context, des3_free_context, des3_iv, des3_key,
 958     des3_ssh2_sdctr, des3_ssh2_sdctr, NULL, NULL,
 959     "3des-ctr",
 960     8, 168, 24, 0, "triple-DES SDCTR",
 961     NULL
 962 };
 963
 964 /*
 965  * Single DES in SSH-2. "des-cbc" is marked as HISTORIC in
 966  * RFC 4250, referring to
 967  * FIPS-46-3.  ("Single DES (i.e., DES) will be permitted
 968  * for legacy systems only.") , but ssh.com support it and
 969  * apparently aren't the only people to do so, so we sigh
 970  * and implement it anyway.
 971  */
 972 static const struct ssh2_cipher ssh_des_ssh2 = {
 973     des_make_context, des3_free_context, des3_iv, des_key,
 974     des_ssh2_encrypt_blk, des_ssh2_decrypt_blk, NULL, NULL,
 975     "des-cbc",
 976     8, 56, 8, SSH_CIPHER_IS_CBC, "single-DES CBC",
 977     NULL
 978 };
 979
 980 static const struct ssh2_cipher ssh_des_sshcom_ssh2 = {
 981     des_make_context, des3_free_context, des3_iv, des_key,
 982     des_ssh2_encrypt_blk, des_ssh2_decrypt_blk, NULL, NULL,
 983     "des-cbc@ssh.com",
 984     8, 56, 8, SSH_CIPHER_IS_CBC, "single-DES CBC",
 985     NULL
 986 };
 987
 988 static const struct ssh2_cipher *const des3_list[] = {
 989     &ssh_3des_ssh2_ctr,
 990     &ssh_3des_ssh2
 991 };
 992
 993 const struct ssh2_ciphers ssh2_3des = {
 994     sizeof(des3_list) / sizeof(*des3_list),
 995     des3_list
 996 };
 997
 998 static const struct ssh2_cipher *const des_list[] = {
 999     &ssh_des_ssh2,
1000     &ssh_des_sshcom_ssh2
1001 };
1002
1003 const struct ssh2_ciphers ssh2_des = {
1004     sizeof(des_list) / sizeof(*des_list),
1005     des_list
1006 };
1007
1008 const struct ssh_cipher ssh_3des = {
1009     des3_ssh1_make_context, des3_free_context, des3_sesskey,
1010     des3_encrypt_blk, des3_decrypt_blk,
1011     8, "triple-DES inner-CBC"
1012 };
1013
1014 static void des_sesskey(void *handle, unsigned char *key)
1015 {
1016     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
1017     des_key(keys, key);
1018     des_key(keys+1, key);
1019 }
1020
1021 static void des_encrypt_blk(void *handle, unsigned char *blk, int len)
1022 {
1023     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
1024     des_cbc_encrypt(blk, len, keys);
1025 }
1026
1027 static void des_decrypt_blk(void *handle, unsigned char *blk, int len)
1028 {
1029     DESContext *keys = (DESContext *) handle;
1030     des_cbc_decrypt(blk, len, keys+1);
1031 }
1032
1033 const struct ssh_cipher ssh_des = {
1034     des_ssh1_make_context, des3_free_context, des_sesskey,
1035     des_encrypt_blk, des_decrypt_blk,
1036     8, "single-DES CBC"
1037 };
1038
1039 #ifdef TEST_XDM_AUTH
1040
1041 /*
1042  * Small standalone utility which allows encryption and decryption of
1043  * single cipher blocks in the XDM-AUTHORIZATION-1 style. Written
1044  * during the rework of X authorisation for connection sharing, to
1045  * check the corner case when xa1_firstblock matches but the rest of
1046  * the authorisation is bogus.
1047  *
1048  * Just compile this file on its own with the above ifdef symbol
1049  * predefined:
1050
1051 gcc -DTEST_XDM_AUTH -o sshdes sshdes.c
1052
1053  */
1054
1055 #include <stdlib.h>
1056 void *safemalloc(size_t n, size_t size) { return calloc(n, size); }
1057 void safefree(void *p) { return free(p); }
1058 void smemclr(void *p, size_t size) { memset(p, 0, size); }
1059 int main(int argc, char **argv)
1060 {
1061     unsigned char words[2][8];
1062     unsigned char out[8];
1063     int i, j;
1064
1065     memset(words, 0, sizeof(words));
1066
1067     for (i = 0; i < 2; i++) {
1068         for (j = 0; j < 8 && argv[i+1][2*j]; j++) {
1069             char x[3];
1070             unsigned u;
1071             x[0] = argv[i+1][2*j];
1072             x[1] = argv[i+1][2*j+1];
1073             x[2] = 0;
1074             sscanf(x, "%02x", &u);
1075             words[i][j] = u;
1076         }
1077     }
1078
1079     memcpy(out, words[0], 8);
1080     des_decrypt_xdmauth(words[1], out, 8);
1081     printf("decrypt(%s,%s) = ", argv[1], argv[2]);
1082     for (i = 0; i < 8; i++) printf("%02x", out[i]);
1083     printf("\n");
1084
1085     memcpy(out, words[0], 8);
1086     des_encrypt_xdmauth(words[1], out, 8);
1087     printf("encrypt(%s,%s) = ", argv[1], argv[2]);
1088     for (i = 0; i < 8; i++) printf("%02x", out[i]);
1089     printf("\n");
1090 }
1091
1092 #endif