Home | History | Annotate | Line # | Download | only in sha1
sha1.c revision 1.1
      1 /*	$NetBSD: sha1.c,v 1.1 2005/12/20 20:29:40 christos Exp $	*/
      2 /*	$OpenBSD: sha1.c,v 1.9 1997/07/23 21:12:32 kstailey Exp $	*/
      3 
      4 /*
      5  * SHA-1 in C
      6  * By Steve Reid <steve (at) edmweb.com>
      7  * 100% Public Domain
      8  *
      9  * Test Vectors (from FIPS PUB 180-1)
     10  * "abc"
     11  *   A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D
     12  * "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq"
     13  *   84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1
     14  * A million repetitions of "a"
     15  *   34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F
     16  */
     17 
     18 #define SHA1HANDSOFF		/* Copies data before messing with it. */
     19 
     20 #if defined(_KERNEL) || defined(_STANDALONE)
     21 #include <lib/libkern/libkern.h>
     22 #include <sys/sha1.h>
     23 #else
     24 #include <sys/cdefs.h>
     25 #if defined(LIBC_SCCS) && !defined(lint)
     26 __RCSID("$NetBSD: sha1.c,v 1.1 2005/12/20 20:29:40 christos Exp $");
     27 #endif /* LIBC_SCCS and not lint */
     28 #include "namespace.h"
     29 #include <sys/types.h>
     30 #include <assert.h>
     31 #include <sha1.h>
     32 #include <string.h>
     33 #endif
     34 
     35 #if HAVE_NBTOOL_CONFIG_H
     36 #include "nbtool_config.h"
     37 #endif
     38 
     39 #if !HAVE_SHA1_H
     40 
     41 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
     42 
     43 /*
     44  * blk0() and blk() perform the initial expand.
     45  * I got the idea of expanding during the round function from SSLeay
     46  */
     47 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
     48 # define blk0(i) (block->l[i] = (rol(block->l[i],24)&0xFF00FF00) \
     49     |(rol(block->l[i],8)&0x00FF00FF))
     50 #else
     51 # define blk0(i) block->l[i]
     52 #endif
     53 #define blk(i) (block->l[i&15] = rol(block->l[(i+13)&15]^block->l[(i+8)&15] \
     54     ^block->l[(i+2)&15]^block->l[i&15],1))
     55 
     56 /*
     57  * (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations (rounds) used in SHA1
     58  */
     59 #define R0(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk0(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
     60 #define R1(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
     61 #define R2(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0x6ED9EBA1+rol(v,5);w=rol(w,30);
     62 #define R3(v,w,x,y,z,i) z+=(((w|x)&y)|(w&x))+blk(i)+0x8F1BBCDC+rol(v,5);w=rol(w,30);
     63 #define R4(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0xCA62C1D6+rol(v,5);w=rol(w,30);
     64 
     65 
     66 #if !defined(_KERNEL) && defined(__weak_alias)
     67 __weak_alias(SHA1Transform,_SHA1Transform)
     68 __weak_alias(SHA1Init,_SHA1Init)
     69 __weak_alias(SHA1Update,_SHA1Update)
     70 __weak_alias(SHA1Final,_SHA1Final)
     71 #endif
     72 
     73 typedef union {
     74     u_char c[64];
     75     u_int l[16];
     76 } CHAR64LONG16;
     77 
     78 /* old sparc64 gcc could not compile this */
     79 #undef SPARC64_GCC_WORKAROUND
     80 #if defined(__sparc64__) && defined(__GNUC__) && __GNUC__ < 3
     81 #define SPARC64_GCC_WORKAROUND
     82 #endif
     83 
     84 #ifdef SPARC64_GCC_WORKAROUND
     85 void do_R01(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *);
     86 void do_R2(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *);
     87 void do_R3(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *);
     88 void do_R4(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *);
     89 
     90 #define nR0(v,w,x,y,z,i) R0(*v,*w,*x,*y,*z,i)
     91 #define nR1(v,w,x,y,z,i) R1(*v,*w,*x,*y,*z,i)
     92 #define nR2(v,w,x,y,z,i) R2(*v,*w,*x,*y,*z,i)
     93 #define nR3(v,w,x,y,z,i) R3(*v,*w,*x,*y,*z,i)
     94 #define nR4(v,w,x,y,z,i) R4(*v,*w,*x,*y,*z,i)
     95 
     96 void
     97 do_R01(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
     98 {
     99     nR0(a,b,c,d,e, 0); nR0(e,a,b,c,d, 1); nR0(d,e,a,b,c, 2); nR0(c,d,e,a,b, 3);
    100     nR0(b,c,d,e,a, 4); nR0(a,b,c,d,e, 5); nR0(e,a,b,c,d, 6); nR0(d,e,a,b,c, 7);
    101     nR0(c,d,e,a,b, 8); nR0(b,c,d,e,a, 9); nR0(a,b,c,d,e,10); nR0(e,a,b,c,d,11);
    102     nR0(d,e,a,b,c,12); nR0(c,d,e,a,b,13); nR0(b,c,d,e,a,14); nR0(a,b,c,d,e,15);
    103     nR1(e,a,b,c,d,16); nR1(d,e,a,b,c,17); nR1(c,d,e,a,b,18); nR1(b,c,d,e,a,19);
    104 }
    105 
    106 void
    107 do_R2(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
    108 {
    109     nR2(a,b,c,d,e,20); nR2(e,a,b,c,d,21); nR2(d,e,a,b,c,22); nR2(c,d,e,a,b,23);
    110     nR2(b,c,d,e,a,24); nR2(a,b,c,d,e,25); nR2(e,a,b,c,d,26); nR2(d,e,a,b,c,27);
    111     nR2(c,d,e,a,b,28); nR2(b,c,d,e,a,29); nR2(a,b,c,d,e,30); nR2(e,a,b,c,d,31);
    112     nR2(d,e,a,b,c,32); nR2(c,d,e,a,b,33); nR2(b,c,d,e,a,34); nR2(a,b,c,d,e,35);
    113     nR2(e,a,b,c,d,36); nR2(d,e,a,b,c,37); nR2(c,d,e,a,b,38); nR2(b,c,d,e,a,39);
    114 }
    115 
    116 void
    117 do_R3(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
    118 {
    119     nR3(a,b,c,d,e,40); nR3(e,a,b,c,d,41); nR3(d,e,a,b,c,42); nR3(c,d,e,a,b,43);
    120     nR3(b,c,d,e,a,44); nR3(a,b,c,d,e,45); nR3(e,a,b,c,d,46); nR3(d,e,a,b,c,47);
    121     nR3(c,d,e,a,b,48); nR3(b,c,d,e,a,49); nR3(a,b,c,d,e,50); nR3(e,a,b,c,d,51);
    122     nR3(d,e,a,b,c,52); nR3(c,d,e,a,b,53); nR3(b,c,d,e,a,54); nR3(a,b,c,d,e,55);
    123     nR3(e,a,b,c,d,56); nR3(d,e,a,b,c,57); nR3(c,d,e,a,b,58); nR3(b,c,d,e,a,59);
    124 }
    125 
    126 void
    127 do_R4(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
    128 {
    129     nR4(a,b,c,d,e,60); nR4(e,a,b,c,d,61); nR4(d,e,a,b,c,62); nR4(c,d,e,a,b,63);
    130     nR4(b,c,d,e,a,64); nR4(a,b,c,d,e,65); nR4(e,a,b,c,d,66); nR4(d,e,a,b,c,67);
    131     nR4(c,d,e,a,b,68); nR4(b,c,d,e,a,69); nR4(a,b,c,d,e,70); nR4(e,a,b,c,d,71);
    132     nR4(d,e,a,b,c,72); nR4(c,d,e,a,b,73); nR4(b,c,d,e,a,74); nR4(a,b,c,d,e,75);
    133     nR4(e,a,b,c,d,76); nR4(d,e,a,b,c,77); nR4(c,d,e,a,b,78); nR4(b,c,d,e,a,79);
    134 }
    135 #endif
    136 
    137 /*
    138  * Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm.
    139  */
    140 void SHA1Transform(state, buffer)
    141     u_int32_t state[5];
    142     const u_char buffer[64];
    143 {
    144     u_int32_t a, b, c, d, e;
    145     CHAR64LONG16 *block;
    146 
    147 #ifdef SHA1HANDSOFF
    148     CHAR64LONG16 workspace;
    149 #endif
    150 
    151     _DIAGASSERT(buffer != 0);
    152     _DIAGASSERT(state != 0);
    153 
    154 #ifdef SHA1HANDSOFF
    155     block = &workspace;
    156     (void)memcpy(block, buffer, 64);
    157 #else
    158     block = (CHAR64LONG16 *)(void *)buffer;
    159 #endif
    160 
    161     /* Copy context->state[] to working vars */
    162     a = state[0];
    163     b = state[1];
    164     c = state[2];
    165     d = state[3];
    166     e = state[4];
    167 
    168 #ifdef SPARC64_GCC_WORKAROUND
    169     do_R01(&a, &b, &c, &d, &e, block);
    170     do_R2(&a, &b, &c, &d, &e, block);
    171     do_R3(&a, &b, &c, &d, &e, block);
    172     do_R4(&a, &b, &c, &d, &e, block);
    173 #else
    174     /* 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled. */
    175     R0(a,b,c,d,e, 0); R0(e,a,b,c,d, 1); R0(d,e,a,b,c, 2); R0(c,d,e,a,b, 3);
    176     R0(b,c,d,e,a, 4); R0(a,b,c,d,e, 5); R0(e,a,b,c,d, 6); R0(d,e,a,b,c, 7);
    177     R0(c,d,e,a,b, 8); R0(b,c,d,e,a, 9); R0(a,b,c,d,e,10); R0(e,a,b,c,d,11);
    178     R0(d,e,a,b,c,12); R0(c,d,e,a,b,13); R0(b,c,d,e,a,14); R0(a,b,c,d,e,15);
    179     R1(e,a,b,c,d,16); R1(d,e,a,b,c,17); R1(c,d,e,a,b,18); R1(b,c,d,e,a,19);
    180     R2(a,b,c,d,e,20); R2(e,a,b,c,d,21); R2(d,e,a,b,c,22); R2(c,d,e,a,b,23);
    181     R2(b,c,d,e,a,24); R2(a,b,c,d,e,25); R2(e,a,b,c,d,26); R2(d,e,a,b,c,27);
    182     R2(c,d,e,a,b,28); R2(b,c,d,e,a,29); R2(a,b,c,d,e,30); R2(e,a,b,c,d,31);
    183     R2(d,e,a,b,c,32); R2(c,d,e,a,b,33); R2(b,c,d,e,a,34); R2(a,b,c,d,e,35);
    184     R2(e,a,b,c,d,36); R2(d,e,a,b,c,37); R2(c,d,e,a,b,38); R2(b,c,d,e,a,39);
    185     R3(a,b,c,d,e,40); R3(e,a,b,c,d,41); R3(d,e,a,b,c,42); R3(c,d,e,a,b,43);
    186     R3(b,c,d,e,a,44); R3(a,b,c,d,e,45); R3(e,a,b,c,d,46); R3(d,e,a,b,c,47);
    187     R3(c,d,e,a,b,48); R3(b,c,d,e,a,49); R3(a,b,c,d,e,50); R3(e,a,b,c,d,51);
    188     R3(d,e,a,b,c,52); R3(c,d,e,a,b,53); R3(b,c,d,e,a,54); R3(a,b,c,d,e,55);
    189     R3(e,a,b,c,d,56); R3(d,e,a,b,c,57); R3(c,d,e,a,b,58); R3(b,c,d,e,a,59);
    190     R4(a,b,c,d,e,60); R4(e,a,b,c,d,61); R4(d,e,a,b,c,62); R4(c,d,e,a,b,63);
    191     R4(b,c,d,e,a,64); R4(a,b,c,d,e,65); R4(e,a,b,c,d,66); R4(d,e,a,b,c,67);
    192     R4(c,d,e,a,b,68); R4(b,c,d,e,a,69); R4(a,b,c,d,e,70); R4(e,a,b,c,d,71);
    193     R4(d,e,a,b,c,72); R4(c,d,e,a,b,73); R4(b,c,d,e,a,74); R4(a,b,c,d,e,75);
    194     R4(e,a,b,c,d,76); R4(d,e,a,b,c,77); R4(c,d,e,a,b,78); R4(b,c,d,e,a,79);
    195 #endif
    196 
    197     /* Add the working vars back into context.state[] */
    198     state[0] += a;
    199     state[1] += b;
    200     state[2] += c;
    201     state[3] += d;
    202     state[4] += e;
    203 
    204     /* Wipe variables */
    205     a = b = c = d = e = 0;
    206 }
    207 
    208 
    209 /*
    210  * SHA1Init - Initialize new context
    211  */
    212 void SHA1Init(context)
    213     SHA1_CTX *context;
    214 {
    215 
    216     _DIAGASSERT(context != 0);
    217 
    218     /* SHA1 initialization constants */
    219     context->state[0] = 0x67452301;
    220     context->state[1] = 0xEFCDAB89;
    221     context->state[2] = 0x98BADCFE;
    222     context->state[3] = 0x10325476;
    223     context->state[4] = 0xC3D2E1F0;
    224     context->count[0] = context->count[1] = 0;
    225 }
    226 
    227 
    228 /*
    229  * Run your data through this.
    230  */
    231 void SHA1Update(context, data, len)
    232     SHA1_CTX *context;
    233     const u_char *data;
    234     u_int len;
    235 {
    236     u_int i, j;
    237 
    238     _DIAGASSERT(context != 0);
    239     _DIAGASSERT(data != 0);
    240 
    241     j = context->count[0];
    242     if ((context->count[0] += len << 3) < j)
    243 	context->count[1] += (len>>29)+1;
    244     j = (j >> 3) & 63;
    245     if ((j + len) > 63) {
    246 	(void)memcpy(&context->buffer[j], data, (i = 64-j));
    247 	SHA1Transform(context->state, context->buffer);
    248 	for ( ; i + 63 < len; i += 64)
    249 	    SHA1Transform(context->state, &data[i]);
    250 	j = 0;
    251     } else {
    252 	i = 0;
    253     }
    254     (void)memcpy(&context->buffer[j], &data[i], len - i);
    255 }
    256 
    257 
    258 /*
    259  * Add padding and return the message digest.
    260  */
    261 void SHA1Final(digest, context)
    262     u_char digest[20];
    263     SHA1_CTX* context;
    264 {
    265     u_int i;
    266     u_char finalcount[8];
    267 
    268     _DIAGASSERT(digest != 0);
    269     _DIAGASSERT(context != 0);
    270 
    271     for (i = 0; i < 8; i++) {
    272 	finalcount[i] = (u_char)((context->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
    273 	 >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);	 /* Endian independent */
    274     }
    275     SHA1Update(context, (const u_char *)"\200", 1);
    276     while ((context->count[0] & 504) != 448)
    277 	SHA1Update(context, (const u_char *)"\0", 1);
    278     SHA1Update(context, finalcount, 8);  /* Should cause a SHA1Transform() */
    279 
    280     if (digest) {
    281 	for (i = 0; i < 20; i++)
    282 	    digest[i] = (u_char)
    283 		((context->state[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
    284     }
    285 }
    286 
    287 #endif /* HAVE_SHA1_H */
    288