]> git.proxmox.com Git - mirror_qemu.git/commitdiff
target/riscv: Use existing lookup tables for MixColumns
authorArd Biesheuvel <ardb@kernel.org>
Mon, 31 Jul 2023 08:40:43 +0000 (10:40 +0200)
committerAlistair Francis <alistair.francis@wdc.com>
Mon, 11 Sep 2023 01:45:54 +0000 (11:45 +1000)
The AES MixColumns and InvMixColumns operations are relatively
expensive 4x4 matrix multiplications in GF(2^8), which is why C
implementations usually rely on precomputed lookup tables rather than
performing the calculations on demand.

Given that we already carry those tables in QEMU, we can just grab the
right value in the implementation of the RISC-V AES32 instructions. Note
that the tables in question are permuted according to the respective
Sbox, so we can omit the Sbox lookup as well in this case.

Cc: Richard Henderson <richard.henderson@linaro.org>
Cc: Philippe Mathieu-Daudé <philmd@linaro.org>
Cc: Zewen Ye <lustrew@foxmail.com>
Cc: Weiwei Li <liweiwei@iscas.ac.cn>
Cc: Junqiang Wang <wangjunqiang@iscas.ac.cn>
Signed-off-by: Ard Biesheuvel <ardb@kernel.org>
Reviewed-by: Richard Henderson <richard.henderson@linaro.org>
Message-ID: <20230731084043.1791984-1-ardb@kernel.org>
Signed-off-by: Alistair Francis <alistair.francis@wdc.com>
crypto/aes.c
include/crypto/aes.h
target/riscv/crypto_helper.c

index 836d7d5c0bf1b392975cb6f909e7b6e18c0d330a..df4362ac6022eac2d736940f9a42a62561410ec8 100644 (file)
@@ -272,7 +272,7 @@ AES_Td3[x] = Si[x].[09, 0d, 0b, 0e];
 AES_Td4[x] = Si[x].[01, 01, 01, 01];
 */
 
-static const uint32_t AES_Te0[256] = {
+const uint32_t AES_Te0[256] = {
     0xc66363a5U, 0xf87c7c84U, 0xee777799U, 0xf67b7b8dU,
     0xfff2f20dU, 0xd66b6bbdU, 0xde6f6fb1U, 0x91c5c554U,
     0x60303050U, 0x02010103U, 0xce6767a9U, 0x562b2b7dU,
@@ -607,7 +607,7 @@ static const uint32_t AES_Te4[256] = {
     0xb0b0b0b0U, 0x54545454U, 0xbbbbbbbbU, 0x16161616U,
 };
 
-static const uint32_t AES_Td0[256] = {
+const uint32_t AES_Td0[256] = {
     0x51f4a750U, 0x7e416553U, 0x1a17a4c3U, 0x3a275e96U,
     0x3bab6bcbU, 0x1f9d45f1U, 0xacfa58abU, 0x4be30393U,
     0x2030fa55U, 0xad766df6U, 0x88cc7691U, 0xf5024c25U,
index 709d4d226bfe158b3dd2934f3f206d4cbf27823c..381f24c9022d2aa8a0ea0a350bc7b6cc6dc7e4e4 100644 (file)
@@ -30,4 +30,11 @@ void AES_decrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 extern const uint8_t AES_sbox[256];
 extern const uint8_t AES_isbox[256];
 
+/*
+AES_Te0[x] = S [x].[02, 01, 01, 03];
+AES_Td0[x] = Si[x].[0e, 09, 0d, 0b];
+*/
+
+extern const uint32_t AES_Te0[256], AES_Td0[256];
+
 #endif
index 99d85a618843e87e4ba9198d45c5863b0a291c47..4d65945429c6dcc4aaa08d64b8595736cf509c9a 100644 (file)
 #include "crypto/aes-round.h"
 #include "crypto/sm4.h"
 
-#define AES_XTIME(a) \
-    ((a << 1) ^ ((a & 0x80) ? 0x1b : 0))
-
-#define AES_GFMUL(a, b) (( \
-    (((b) & 0x1) ? (a) : 0) ^ \
-    (((b) & 0x2) ? AES_XTIME(a) : 0) ^ \
-    (((b) & 0x4) ? AES_XTIME(AES_XTIME(a)) : 0) ^ \
-    (((b) & 0x8) ? AES_XTIME(AES_XTIME(AES_XTIME(a))) : 0)) & 0xFF)
-
-static inline uint32_t aes_mixcolumn_byte(uint8_t x, bool fwd)
-{
-    uint32_t u;
-
-    if (fwd) {
-        u = (AES_GFMUL(x, 3) << 24) | (x << 16) | (x << 8) |
-            (AES_GFMUL(x, 2) << 0);
-    } else {
-        u = (AES_GFMUL(x, 0xb) << 24) | (AES_GFMUL(x, 0xd) << 16) |
-            (AES_GFMUL(x, 0x9) << 8) | (AES_GFMUL(x, 0xe) << 0);
-    }
-    return u;
-}
-
 #define sext32_xlen(x) (target_ulong)(int32_t)(x)
 
 static inline target_ulong aes32_operation(target_ulong shamt,
@@ -55,23 +32,20 @@ static inline target_ulong aes32_operation(target_ulong shamt,
                                            bool enc, bool mix)
 {
     uint8_t si = rs2 >> shamt;
-    uint8_t so;
     uint32_t mixed;
     target_ulong res;
 
     if (enc) {
-        so = AES_sbox[si];
         if (mix) {
-            mixed = aes_mixcolumn_byte(so, true);
+            mixed = be32_to_cpu(AES_Te0[si]);
         } else {
-            mixed = so;
+            mixed = AES_sbox[si];
         }
     } else {
-        so = AES_isbox[si];
         if (mix) {
-            mixed = aes_mixcolumn_byte(so, false);
+            mixed = be32_to_cpu(AES_Td0[si]);
         } else {
-            mixed = so;
+            mixed = AES_isbox[si];
         }
     }
     mixed = rol32(mixed, shamt);