#-*- coding: utf-8 -*- ''' Copyright (c) 2016 NSR (National Security Research Institute) Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in the Software without restriction, including without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to the following conditions: The above copyright notice and this permission notice shall be included in all copies or substantial portions of the Software. THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. 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''' import struct ## LSH 추상 클래스 class LSHTemplate: _MASK = None _WORDBITLEN = None _NUMSTEP = None _BLOCKSIZE = 0 _FORMAT_IN = None _FORMAT_OUT = None _outlenbits = 0 _boff = None _cv = None _tcv = None _msg = None _buf = None _STEP = None _ALPHA_EVEN = None _ALPHA_ODD = None _BETA_EVEN = None _BETA_ODD = None _GAMMA = None ## 생성자 # @param [in] self 객체 포인터 # @param [in] outlenbits 출력 길이 (비트) def __init__(self, outlenbits): self._init(outlenbits) ## HMAC 계산에 사용하기 위해서 내부 블록 길이 리턴 # @param [in] self 객체 포인터 # @return 내부 블록 길이 def get_blocksize(self): return self._BLOCKSIZE ## 메시지 확장 함수 # @param [in] self 객체 포인터 # @param [in] data 입력 데이터 # @param [in] offset 데이터 시작 인덱스 def _msg_expansion(self, data, offset): block = bytearray(data[offset:offset + self._BLOCKSIZE]) self._msg[0:32] = struct.unpack(self._FORMAT_IN, block[0:self._BLOCKSIZE]) for i in range(2, self._NUMSTEP + 1): idx = 16 * i self._msg[idx ] = (self._msg[idx - 16] + self._msg[idx - 29]) & self._MASK self._msg[idx + 1] = (self._msg[idx - 15] + self._msg[idx - 30]) & self._MASK self._msg[idx + 2] = (self._msg[idx - 14] + self._msg[idx - 32]) & self._MASK self._msg[idx + 3] = (self._msg[idx - 13] + self._msg[idx - 31]) & self._MASK self._msg[idx + 4] = (self._msg[idx - 12] + self._msg[idx - 25]) & self._MASK self._msg[idx + 5] = (self._msg[idx - 11] + self._msg[idx - 28]) & self._MASK self._msg[idx + 6] = (self._msg[idx - 10] + self._msg[idx - 27]) & self._MASK self._msg[idx + 7] = (self._msg[idx - 9] + self._msg[idx - 26]) & self._MASK self._msg[idx + 8] = (self._msg[idx - 8] + self._msg[idx - 21]) & self._MASK self._msg[idx + 9] = (self._msg[idx - 7] + self._msg[idx - 22]) & self._MASK self._msg[idx + 10] = (self._msg[idx - 6] + self._msg[idx - 24]) & self._MASK self._msg[idx + 11] = (self._msg[idx - 5] + self._msg[idx - 23]) & self._MASK self._msg[idx + 12] = (self._msg[idx - 4] + self._msg[idx - 17]) & self._MASK self._msg[idx + 13] = (self._msg[idx - 3] + self._msg[idx - 20]) & self._MASK self._msg[idx + 14] = (self._msg[idx - 2] + self._msg[idx - 19]) & self._MASK self._msg[idx + 15] = (self._msg[idx - 1] + self._msg[idx - 18]) & self._MASK ## 워드 단위 순환 함수 # @param [in] self 객체 포인터 def _word_permutation(self): self._cv[ 0] = self._tcv[ 6] self._cv[ 1] = self._tcv[ 4] self._cv[ 2] = self._tcv[ 5] self._cv[ 3] = self._tcv[ 7] self._cv[ 4] = self._tcv[12] self._cv[ 5] = self._tcv[15] self._cv[ 6] = self._tcv[14] self._cv[ 7] = self._tcv[13] self._cv[ 8] = self._tcv[ 2] self._cv[ 9] = self._tcv[ 0] self._cv[10] = self._tcv[ 1] self._cv[11] = self._tcv[ 3] self._cv[12] = self._tcv[ 8] self._cv[13] = self._tcv[11] self._cv[14] = self._tcv[10] self._cv[15] = self._tcv[ 9] ## 스텝 함수 - LSH를 상속받는 클래스에서 별도로 구현해야 함 # @param [in] self 객체 포인터 # @param [in] idx 스텝 인덱스 # @param [in] alpha 회전값 알파 # @param [in] beta 회전값 베타 def _step(self, idx, alpha, beta): raise NotImplementedError("Implement this method") ## 압축 함수 # @param [in] self 객체 포인터 # @param [in] data 입력 데이터 # @param [in] offset 데이터 시작 인덱스 def _compress(self, data, offset = 0): self._msg_expansion(data, offset) for idx in range(int(self._NUMSTEP / 2)): self._step(2 * idx, self._ALPHA_EVEN, self._BETA_EVEN) self._step(2 * idx + 1, self._ALPHA_ODD, self._BETA_ODD) for idx in range(16): self._cv[idx] ^= self._msg[16 * self._NUMSTEP + idx] ## IV 생성 함수 - LSH를 상속받는 클래스에서 별도로 구현해야 함 # @param [in] self 객체 포인터 # @param [in] outlenbits 출력 길이 (비트) def _init_iv(self, outlenbits): raise NotImplementedError("Implement this method") def _init(self, outlenbits): self._boff = 0 self._tcv = [0] * 16 self._msg = [0] * (16 * (self._NUMSTEP + 1)) self._buf = [0] * self._BLOCKSIZE self._init_iv(outlenbits) ## 리셋 함수 - 키 입력 직후의 상태로 되돌린다 # @param self 객체 포인터 def reset(self): self._init(self._outlenbits) ## 업데이트 함수 # @param [in] self 객체 포인터 # @param [in] data 입력 데이터 # @param [in] offset 데이터 시작 오프셋 (바이트) # @param [in] length 데이터 길이 (비트) def update(self, data, offset = 0, length = -1): if data is None or len(data) == 0 or length == 0: return if length == -1: length = (len(data) - offset) << 3 len_bytes = length >> 3 len_bits = length & 0x7 buf_idx = self._boff >> 3 if (self._boff & 0x7) > 0: raise AssertionError("bit level update is not allowed") gap = self._BLOCKSIZE - (self._boff >> 3) if len_bytes >= gap: self._buf[buf_idx:self._BLOCKSIZE] = data[offset:offset + gap] self._compress(self._buf) self._boff = 0 offset += gap len_bytes -= gap while len_bytes >= self._BLOCKSIZE: self._compress(data, offset) offset += self._BLOCKSIZE len_bytes -= self._BLOCKSIZE if len_bytes > 0: buf_idx = self._boff >> 3 self._buf[buf_idx:buf_idx + len_bytes] = data[offset:offset + len_bytes] self._boff += len_bytes << 3 offset += len_bytes if len_bits > 0: buf_idx = self._boff >> 3 self._buf[buf_idx] = data[offset] & ((0xff >> len_bits) ^ 0xff) self._boff += len_bits ## 종료 함수 - 최종 해쉬 값을 계산하여 리턴한다 # @param [in] self 객체 포인터 # @param [in] data 입력 데이터 # @param [in] offset 데이터 시작 오프셋 (바이트) # @param [in] length 데이터 길이 (비트) # @return 계산된 해쉬값 def final(self, data = None, offset = 0, length = -1): if data is not None: self.update(data, offset, length) rbytes = self._boff >> 3 rbits = self._boff & 0x7 if rbits > 0: self._buf[rbytes] |= (0x1 << (7 - rbits)) else: self._buf[rbytes] = 0x80 pos = rbytes + 1 if (pos < self._BLOCKSIZE): self._buf[pos:] = [0] * (self._BLOCKSIZE - pos) self._compress(self._buf) temp = [0] * 8 for idx in range(8): temp[idx] = (self._cv[idx] ^ self._cv[idx + 8]) & self._MASK self._init(self._outlenbits) rbytes = self._outlenbits >> 3 rbits = self._outlenbits & 0x7 if rbits > 0: rbytes += 1 result = bytearray(struct.pack(self._FORMAT_OUT, temp[0], temp[1], temp[2], temp[3], temp[4], temp[5], temp[6], temp[7])) result = result[0:rbytes] if rbits > 0: result[rbytes - 1] &= (0xff << (8 - rbits)) return result