Arduino/libraries/AES-master/examples_Rpi/test_vectors.cpp

   1 #include <AES.h>
   2 #include "printf.h"
   3
   4 AES aes ;
   5
   6 byte key [2*N_BLOCK] ;
   7 byte plain [N_BLOCK] ;
   8 byte iv [N_BLOCK] ;
   9 byte cipher [N_BLOCK] ;
  10 byte check [N_BLOCK] ;
  11
  12 void print_value (const char * str, byte * a, int bits);
  13 void prekey_test_var_plaintext (int bits);
  14 void prekey_test_var_key (int bits);
  15 void set_bits (int bits, byte * a, int count);
  16 void check_same (byte * a, byte * b, int bits);
  17 void monte_carlo (int bits);
  18
  19 int main(int argc, char** argv)
  20 {
  21   printf ("AES library test vectors") ;
  22
  23   monte_carlo (128) ;
  24
  25   for (int keysize = 128 ; keysize <= 256 ; keysize += 64)
  26     {
  27       prekey_test_var_plaintext (keysize) ;
  28       prekey_test_var_key (keysize) ;
  29     }
  30 }
  31
  32
  33 void prekey_test_var_plaintext (int bits)
  34 {
  35   printf ("\nECB Varying Plaintext %i bits\n",bits) ;
  36
  37   byte succ ;
  38   set_bits (bits, key, 0) ;  // all zero key
  39   succ = aes.set_key (key, bits) ;
  40   if (succ != SUCCESS)
  41     printf("Failure set_key\n") ;
  42
  43
  44   for (int bitcount = 1 ; bitcount <= 128 ; bitcount++)
  45     {
  46       printf ("COUNT = %i \n",bitcount-1);
  47       print_value ("KEY = ", key, bits) ;
  48       set_bits (128, plain, bitcount) ;
  49
  50       print_value ("PLAINTEXT = ", plain, 128) ;
  51
  52       succ = aes.encrypt (plain, cipher) ;
  53       if (succ != SUCCESS)
  54         printf ("Failure encrypt\n") ;
  55
  56       print_value ("CIPHERTEXT = ", cipher, 128) ;
  57
  58       succ = aes.decrypt (cipher, check) ;
  59       if (succ != SUCCESS)
  60         printf ("Failure decrypt\n") ;
  61
  62       //print_value ("CHECK = ", check, 128) ;
  63       check_same (plain, check, 128) ;
  64       printf ("\n") ;
  65     }
  66 }
  67
  68
  69 void prekey_test_var_key (int bits)
  70 {
  71   printf ("\nECB Varying key %i bits\n",bits);
  72
  73   byte succ ;
  74   set_bits (128, plain, 0) ;
  75
  76   for (int bitcount = 1 ; bitcount <= bits ; bitcount++)
  77     {
  78       set_bits (bits, key, bitcount) ;  // all zero key
  79       succ = aes.set_key (key, bits) ;
  80       if (succ != SUCCESS)
  81         printf ("Failure set_key\n") ;
  82       printf ("COUNT = %i\n",bitcount-1);
  83       print_value ("KEY = ", key, bits) ;
  84
  85       print_value ("PLAINTEXT = ", plain, 128) ;
  86
  87       succ = aes.encrypt (plain, cipher) ;
  88       if (succ != SUCCESS)
  89         printf ("Failure encrypt\n") ;
  90
  91       print_value ("CIPHERTEXT = ", cipher, 128) ;
  92
  93       succ = aes.decrypt (cipher, check) ;
  94       if (succ != SUCCESS)
  95         printf ("Failure decrypt\n") ;
  96
  97       check_same (plain, check, 128) ;
  98       printf("\n");
  99     }
 100 }
 101
 102 void set_bits (int bits, byte * a, int count)
 103 {
 104   bits >>= 3 ;
 105   byte bcount = count >> 3 ;
 106   for (byte i = 0 ; i < bcount ; i++)
 107     a [i] = 0xFF ;
 108   if ((count & 7) != 0)
 109     a [bcount++] = 0xFF & (0xFF00 >> (count & 7)) ;
 110   for (byte i = bcount ; i < bits ; i++)
 111     a [i] = 0x00 ;
 112 }
 113
 114 void check_same (byte * a, byte * b, int bits)
 115 {
 116   bits >>= 3 ;
 117   for (byte i = 0 ; i < bits ; i++)
 118     if (a[i] != b[i])
 119       {
 120         printf ("Failure plain != check\n") ;
 121         return ;
 122       }
 123 }
 124
 125 char hex[] = "0123456789abcdef" ;
 126
 127
 128 void print_value (const char * str, byte * a, int bits)
 129 {
 130   printf ("%s",str) ;
 131   bits >>= 3 ;
 132   for (int i = 0 ; i < bits ; i++)
 133     {
 134       byte b = a[i] ;
 135       printf("%c%c",hex[b >> 4],hex [b & 15]);
 136       //Serial.print (hex [b >> 4]) ;
 137       //Serial.print (hex [b & 15]) ;
 138     }
 139   printf("\n") ;
 140 }
 141
 142 byte monteplain [] =
 143   { 0xb9, 0x14, 0x5a, 0x76, 0x8b, 0x7d, 0xc4, 0x89,
 144     0xa0, 0x96, 0xb5, 0x46, 0xf4, 0x3b, 0x23, 0x1f } ;
 145 byte montekey []   =
 146   { 0x13, 0x9a, 0x35, 0x42, 0x2f, 0x1d, 0x61, 0xde,
 147     0x3c, 0x91, 0x78, 0x7f, 0xe0, 0x50, 0x7a, 0xfd } ;
 148
 149 void monte_carlo (int bits)
 150 {
 151   printf ("\nMonte Carlo %i bits\n",bits);
 152   byte succ;
 153   for (int i = 0 ; i < 16 ; i++)
 154   {
 155     plain [i] = monteplain [i] ;
 156     key [i] = montekey [i] ;
 157   }
 158   for (int i = 0 ; i < 100 ; i++)
 159     {
 160      printf ("COUNT = %i\n",i);
 161       print_value ("KEY = ", key, bits) ;
 162       print_value ("PLAINTEXT = ", plain, 128) ;
 163       succ = aes.set_key (key, bits) ;
 164       for (int j = 0 ; j < 1000 ; j++)
 165         {
 166           succ = aes.encrypt (plain, cipher) ;
 167           aes.copy_n_bytes (plain, cipher, 16) ;
 168         }
 169       print_value ("CIPHERTEXT = ", cipher, 128) ;
 170       printf("\n");
 171       if (bits == 128)
 172         {
 173           for (byte k = 0 ; k < 16 ; k++)
 174             key [k] ^= cipher [k] ;
 175         }
 176       else if (bits == 192)
 177         {
 178         }
 179       else
 180         {
 181         }
 182     }
 183 }