]> cvs.zerfleddert.de Git - proxmark3-svn/blobdiff - armsrc/cipher.c
Implemented new optimized version of MAC-calculation for iclass
[proxmark3-svn] / armsrc / cipher.c
diff --git a/armsrc/cipher.c b/armsrc/cipher.c
deleted file mode 100644 (file)
index 7c9cc87..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,272 +0,0 @@
-/*****************************************************************************
- * WARNING
- *
- * THIS CODE IS CREATED FOR EXPERIMENTATION AND EDUCATIONAL USE ONLY. 
- * 
- * USAGE OF THIS CODE IN OTHER WAYS MAY INFRINGE UPON THE INTELLECTUAL 
- * PROPERTY OF OTHER PARTIES, SUCH AS INSIDE SECURE AND HID GLOBAL, 
- * AND MAY EXPOSE YOU TO AN INFRINGEMENT ACTION FROM THOSE PARTIES. 
- * 
- * THIS CODE SHOULD NEVER BE USED TO INFRINGE PATENTS OR INTELLECTUAL PROPERTY RIGHTS. 
- *
- *****************************************************************************
- *
- * This file is part of loclass. It is a reconstructon of the cipher engine
- * used in iClass, and RFID techology.
- *
- * The implementation is based on the work performed by
- * Flavio D. Garcia, Gerhard de Koning Gans, Roel Verdult and
- * Milosch Meriac in the paper "Dismantling IClass".
- *
- * Copyright (C) 2014 Martin Holst Swende
- *
- * This is free software: you can redistribute it and/or modify
- * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
- * by the Free Software Foundation.
- *
- * This file is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU General Public License for more details.
- *
- * You should have received a copy of the GNU General Public License
- * along with loclass.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
- * 
- * 
- * 
- ****************************************************************************/
-
-
-#include "cipher.h"
-#include "cipherutils.h"
-#include <stdlib.h>
-#include <string.h>
-#include <stdbool.h>
-#include <stdint.h>
-#ifndef ON_DEVICE
-#include "fileutils.h"
-#endif
-
-
-/**
-* Definition 1 (Cipher state). A cipher state of iClass s is an element of F 40/2
-* consisting of the following four components:
-*      1. the left register l = (l 0 . . . l 7 ) ∈ F 8/2 ;
-*      2. the right register r = (r 0 . . . r 7 ) ∈ F 8/2 ;
-*      3. the top register t = (t 0 . . . t 15 ) ∈ F 16/2 .
-*      4. the bottom register b = (b 0 . . . b 7 ) ∈ F 8/2 .
-**/
-typedef struct {
-       uint8_t l;
-       uint8_t r;
-       uint8_t b;
-       uint16_t t;
-} State;
-
-/**
-*      Definition 2. The feedback function for the top register T : F 16/2 → F 2
-*      is defined as
-*      T (x 0 x 1 . . . . . . x 15 ) = x 0 ⊕ x 1 ⊕ x 5 ⊕ x 7 ⊕ x 10 ⊕ x 11 ⊕ x 14 ⊕ x 15 .
-**/
-bool T(State state)
-{
-       bool x0 = state.t & 0x8000;
-       bool x1 = state.t & 0x4000;
-       bool x5 = state.t & 0x0400;
-       bool x7 = state.t & 0x0100;
-       bool x10 = state.t & 0x0020;
-       bool x11 = state.t & 0x0010;
-       bool x14 = state.t & 0x0002;
-       bool x15 = state.t & 0x0001;
-       return x0 ^ x1 ^ x5 ^ x7 ^ x10 ^ x11 ^ x14 ^ x15;
-}
-/**
-*      Similarly, the feedback function for the bottom register B : F 8/2 → F 2 is defined as
-*      B(x 0 x 1 . . . x 7 ) = x 1 ⊕ x 2 ⊕ x 3 ⊕ x 7 .
-**/
-bool B(State state)
-{
-       bool x1 = state.b & 0x40;
-       bool x2 = state.b & 0x20;
-       bool x3 = state.b & 0x10;
-       bool x7 = state.b & 0x01;
-
-       return x1 ^ x2 ^ x3 ^ x7;
-
-}
-
-
-/**
-*      Definition 3 (Selection function). The selection function select : F 2 × F 2 ×
-*      F 8/2 → F 3/2 is defined as select(x, y, r) = z 0 z 1 z 2 where
-*      z 0 = (r 0 ∧ r 2 ) ⊕ (r 1 ∧ r 3 ) ⊕ (r 2 ∨ r 4 )
-*      z 1 = (r 0 ∨ r 2 ) ⊕ (r 5 ∨ r 7 ) ⊕ r 1 ⊕ r 6 ⊕ x ⊕ y
-*      z 2 = (r 3 ∧ r 5 ) ⊕ (r 4 ∧ r 6 ) ⊕ r 7 ⊕ x
-**/
-uint8_t _select(bool x, bool y, uint8_t r)
-{
-       bool r0 = r >> 7 & 0x1;
-       bool r1 = r >> 6 & 0x1;
-       bool r2 = r >> 5 & 0x1;
-       bool r3 = r >> 4 & 0x1;
-       bool r4 = r >> 3 & 0x1;
-       bool r5 = r >> 2 & 0x1;
-       bool r6 = r >> 1 & 0x1;
-       bool r7 = r & 0x1;
-
-       bool z0 = (r0 & r2) ^ (r1 & ~r3) ^ (r2 | r4);
-       bool z1 = (r0 | r2) ^ ( r5 | r7) ^ r1 ^ r6 ^ x ^ y;
-       bool z2 = (r3 & ~r5) ^ (r4 & r6 ) ^ r7 ^ x;
-
-       // The three bitz z0.. z1 are packed into a uint8_t:
-       // 00000ZZZ
-       //Return value is a uint8_t
-       uint8_t retval = 0;
-       retval |= (z0 << 2) & 4;
-       retval |= (z1 << 1) & 2;
-       retval |= z2 & 1;
-
-       // Return value 0 <= retval <= 7
-       return retval;
-}
-
-/**
-*      Definition 4 (Successor state). Let s = l, r, t, b be a cipher state, k ∈ (F 82 ) 8
-*      be a key and y ∈ F 2 be the input bit. Then, the successor cipher state s ′ =
-*      l ′ , r ′ , t ′ , b ′ is defined as
-*      t ′ := (T (t) ⊕ r 0 ⊕ r 4 )t 0 . . . t 14 l ′ := (k [select(T (t),y,r)] ⊕ b ′ ) ⊞ l ⊞ r
-*      b ′ := (B(b) ⊕ r 7 )b 0 . . . b 6 r ′ := (k [select(T (t),y,r)] ⊕ b ′ ) ⊞ l
-*
-* @param s - state
-* @param k - array containing 8 bytes
-**/
-State successor(uint8_t* k, State s, bool y)
-{
-       bool r0 = s.r >> 7 & 0x1;
-       bool r4 = s.r >> 3 & 0x1;
-       bool r7 = s.r & 0x1;
-
-       State successor = {0,0,0,0};
-
-       successor.t = s.t >> 1;
-       successor.t |= (T(s) ^ r0 ^ r4) << 15;
-
-       successor.b = s.b >> 1;
-       successor.b |= (B(s) ^ r7) << 7;
-
-       bool Tt = T(s);
-
-       successor.l = ((k[_select(Tt,y,s.r)] ^ successor.b) + s.l+s.r ) & 0xFF;
-       successor.r = ((k[_select(Tt,y,s.r)] ^ successor.b) + s.l ) & 0xFF;
-
-       return successor;
-}
-/**
-*      We define the successor function suc which takes a key k ∈ (F 82 ) 8 , a state s and
-*      an input y ∈ F 2 and outputs the successor state s ′ . We overload the function suc
-*      to multiple bit input x ∈ F n 2 which we define as
-* @param k - array containing 8 bytes
-**/
-State suc(uint8_t* k,State s, BitstreamIn *bitstream)
-{
-       if(bitsLeft(bitstream) == 0)
-       {
-               return s;
-       }
-       bool lastbit = tailBit(bitstream);
-       return successor(k,suc(k,s,bitstream), lastbit);
-}
-
-/**
-*      Definition 5 (Output). Define the function output which takes an internal
-*      state s =< l, r, t, b > and returns the bit r 5 . We also define the function output
-*      on multiple bits input which takes a key k, a state s and an input x ∈ F n 2 as
-*      output(k, s, ǫ) = ǫ
-*      output(k, s, x 0 . . . x n ) = output(s) · output(k, s ′ , x 1 . . . x n )
-*      where s ′ = suc(k, s, x 0 ).
-**/
-void output(uint8_t* k,State s, BitstreamIn* in,  BitstreamOut* out)
-{
-       if(bitsLeft(in) == 0)
-       {
-               return;
-       }
-       pushBit(out,(s.r >> 2) & 1);
-       //Remove first bit
-       uint8_t x0 = headBit(in);
-       State ss = successor(k,s,x0);
-       output(k,ss,in, out);
-}
-
-/**
-* Definition 6 (Initial state). Define the function init which takes as input a
-* key k ∈ (F 82 ) 8 and outputs the initial cipher state s =< l, r, t, b >
-**/
-
-State init(uint8_t* k)
-{
-       State s = {
-       ((k[0] ^ 0x4c) + 0xEC) & 0xFF,// l
-       ((k[0] ^ 0x4c) + 0x21) & 0xFF,// r
-       0x4c, // b
-       0xE012 // t
-       };
-       return s;
-}
-void MAC(uint8_t* k, BitstreamIn input, BitstreamOut out)
-{
-       uint8_t zeroes_32[] = {0,0,0,0};
-       BitstreamIn input_32_zeroes = {zeroes_32,sizeof(zeroes_32)*8,0};
-       State initState = suc(k,init(k),&input);
-       output(k,initState,&input_32_zeroes,&out);
-}
-
-void doMAC(uint8_t *cc_nr_p, uint8_t *div_key_p, uint8_t mac[4])
-{
-       uint8_t cc_nr[13] = { 0 };
-    uint8_t div_key[8];
-       //cc_nr=(uint8_t*)malloc(length+1);
-
-       memcpy(cc_nr,cc_nr_p,12);
-    memcpy(div_key,div_key_p,8);
-
-       reverse_arraybytes(cc_nr,12);
-       BitstreamIn bitstream = {cc_nr,12 * 8,0};
-    uint8_t dest []= {0,0,0,0,0,0,0,0};
-    BitstreamOut out = { dest, sizeof(dest)*8, 0 };
-    MAC(div_key,bitstream, out);
-    //The output MAC must also be reversed
-    reverse_arraybytes(dest, sizeof(dest));
-    memcpy(mac, dest, 4);
-       //free(cc_nr);
-    return;
-}
-#ifndef ON_DEVICE
-int testMAC()
-{
-       prnlog("[+] Testing MAC calculation...");
-
-       //From the "dismantling.IClass" paper:
-       uint8_t cc_nr[] = {0xFE,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0,0,0,0};
-       //From the paper
-       uint8_t div_key[8] = {0xE0,0x33,0xCA,0x41,0x9A,0xEE,0x43,0xF9};
-       uint8_t correct_MAC[4] = {0x1d,0x49,0xC9,0xDA};
-
-       uint8_t calculated_mac[4] = {0};
-       doMAC(cc_nr,div_key, calculated_mac);
-
-       if(memcmp(calculated_mac, correct_MAC,4) == 0)
-       {
-               prnlog("[+] MAC calculation OK!");
-
-       }else
-       {
-               prnlog("[+] FAILED: MAC calculation failed:");
-               printarr("    Calculated_MAC", calculated_mac, 4);
-               printarr("    Correct_MAC   ", correct_MAC, 4);
-               return 1;
-       }
-
-       return 0;
-}
-#endif
Impressum, Datenschutz