Home | History | Annotate | Line # | Download | only in sha1
sha1.c revision 1.3
      1 /*	$NetBSD: sha1.c,v 1.3 2008/02/16 17:37:13 apb 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 #include <sys/cdefs.h>
     21 
     22 #if defined(_KERNEL) || defined(_STANDALONE)
     23 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: sha1.c,v 1.3 2008/02/16 17:37:13 apb Exp $");
     24 
     25 #include <lib/libkern/libkern.h>
     26 
     27 #else
     28 
     29 #if defined(LIBC_SCCS) && !defined(lint)
     30 __RCSID("$NetBSD: sha1.c,v 1.3 2008/02/16 17:37:13 apb Exp $");
     31 #endif /* LIBC_SCCS and not lint */
     32 
     33 #include "namespace.h"
     34 #include <assert.h>
     35 #include <string.h>
     36 
     37 #endif
     38 
     39 #include <sys/types.h>
     40 #include <sys/sha1.h>
     41 
     42 
     43 #if HAVE_NBTOOL_CONFIG_H
     44 #include "nbtool_config.h"
     45 #endif
     46 
     47 #if !HAVE_SHA1_H
     48 
     49 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
     50 
     51 /*
     52  * blk0() and blk() perform the initial expand.
     53  * I got the idea of expanding during the round function from SSLeay
     54  */
     55 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
     56 # define blk0(i) (block->l[i] = (rol(block->l[i],24)&0xFF00FF00) \
     57     |(rol(block->l[i],8)&0x00FF00FF))
     58 #else
     59 # define blk0(i) block->l[i]
     60 #endif
     61 #define blk(i) (block->l[i&15] = rol(block->l[(i+13)&15]^block->l[(i+8)&15] \
     62     ^block->l[(i+2)&15]^block->l[i&15],1))
     63 
     64 /*
     65  * (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations (rounds) used in SHA1
     66  */
     67 #define R0(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk0(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
     68 #define R1(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
     69 #define R2(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0x6ED9EBA1+rol(v,5);w=rol(w,30);
     70 #define R3(v,w,x,y,z,i) z+=(((w|x)&y)|(w&x))+blk(i)+0x8F1BBCDC+rol(v,5);w=rol(w,30);
     71 #define R4(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0xCA62C1D6+rol(v,5);w=rol(w,30);
     72 
     73 
     74 #if !defined(_KERNEL) && defined(__weak_alias)
     75 __weak_alias(SHA1Transform,_SHA1Transform)
     76 __weak_alias(SHA1Init,_SHA1Init)
     77 __weak_alias(SHA1Update,_SHA1Update)
     78 __weak_alias(SHA1Final,_SHA1Final)
     79 #endif
     80 
     81 typedef union {
     82     u_char c[64];
     83     u_int l[16];
     84 } CHAR64LONG16;
     85 
     86 /* old sparc64 gcc could not compile this */
     87 #undef SPARC64_GCC_WORKAROUND
     88 #if defined(__sparc64__) && defined(__GNUC__) && __GNUC__ < 3
     89 #define SPARC64_GCC_WORKAROUND
     90 #endif
     91 
     92 #ifdef SPARC64_GCC_WORKAROUND
     93 void do_R01(uint32_t *a, uint32_t *b, uint32_t *c, uint32_t *d, uint32_t *e, CHAR64LONG16 *);
     94 void do_R2(uint32_t *a, uint32_t *b, uint32_t *c, uint32_t *d, uint32_t *e, CHAR64LONG16 *);
     95 void do_R3(uint32_t *a, uint32_t *b, uint32_t *c, uint32_t *d, uint32_t *e, CHAR64LONG16 *);
     96 void do_R4(uint32_t *a, uint32_t *b, uint32_t *c, uint32_t *d, uint32_t *e, CHAR64LONG16 *);
     97 
     98 #define nR0(v,w,x,y,z,i) R0(*v,*w,*x,*y,*z,i)
     99 #define nR1(v,w,x,y,z,i) R1(*v,*w,*x,*y,*z,i)
    100 #define nR2(v,w,x,y,z,i) R2(*v,*w,*x,*y,*z,i)
    101 #define nR3(v,w,x,y,z,i) R3(*v,*w,*x,*y,*z,i)
    102 #define nR4(v,w,x,y,z,i) R4(*v,*w,*x,*y,*z,i)
    103 
    104 void
    105 do_R01(uint32_t *a, uint32_t *b, uint32_t *c, uint32_t *d, uint32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
    106 {
    107     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);
    108     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);
    109     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);
    110     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);
    111     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);
    112 }
    113 
    114 void
    115 do_R2(uint32_t *a, uint32_t *b, uint32_t *c, uint32_t *d, uint32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
    116 {
    117     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);
    118     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);
    119     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);
    120     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);
    121     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);
    122 }
    123 
    124 void
    125 do_R3(uint32_t *a, uint32_t *b, uint32_t *c, uint32_t *d, uint32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
    126 {
    127     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);
    128     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);
    129     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);
    130     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);
    131     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);
    132 }
    133 
    134 void
    135 do_R4(uint32_t *a, uint32_t *b, uint32_t *c, uint32_t *d, uint32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
    136 {
    137     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);
    138     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);
    139     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);
    140     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);
    141     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);
    142 }
    143 #endif
    144 
    145 /*
    146  * Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm.
    147  */
    148 void SHA1Transform(state, buffer)
    149     uint32_t state[5];
    150     const u_char buffer[64];
    151 {
    152     uint32_t a, b, c, d, e;
    153     CHAR64LONG16 *block;
    154 
    155 #ifdef SHA1HANDSOFF
    156     CHAR64LONG16 workspace;
    157 #endif
    158 
    159     _DIAGASSERT(buffer != 0);
    160     _DIAGASSERT(state != 0);
    161 
    162 #ifdef SHA1HANDSOFF
    163     block = &workspace;
    164     (void)memcpy(block, buffer, 64);
    165 #else
    166     block = (CHAR64LONG16 *)(void *)buffer;
    167 #endif
    168 
    169     /* Copy context->state[] to working vars */
    170     a = state[0];
    171     b = state[1];
    172     c = state[2];
    173     d = state[3];
    174     e = state[4];
    175 
    176 #ifdef SPARC64_GCC_WORKAROUND
    177     do_R01(&a, &b, &c, &d, &e, block);
    178     do_R2(&a, &b, &c, &d, &e, block);
    179     do_R3(&a, &b, &c, &d, &e, block);
    180     do_R4(&a, &b, &c, &d, &e, block);
    181 #else
    182     /* 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled. */
    183     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);
    184     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);
    185     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);
    186     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);
    187     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);
    188     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);
    189     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);
    190     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);
    191     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);
    192     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);
    193     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);
    194     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);
    195     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);
    196     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);
    197     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);
    198     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);
    199     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);
    200     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);
    201     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);
    202     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);
    203 #endif
    204 
    205     /* Add the working vars back into context.state[] */
    206     state[0] += a;
    207     state[1] += b;
    208     state[2] += c;
    209     state[3] += d;
    210     state[4] += e;
    211 
    212     /* Wipe variables */
    213     a = b = c = d = e = 0;
    214 }
    215 
    216 
    217 /*
    218  * SHA1Init - Initialize new context
    219  */
    220 void SHA1Init(context)
    221     SHA1_CTX *context;
    222 {
    223 
    224     _DIAGASSERT(context != 0);
    225 
    226     /* SHA1 initialization constants */
    227     context->state[0] = 0x67452301;
    228     context->state[1] = 0xEFCDAB89;
    229     context->state[2] = 0x98BADCFE;
    230     context->state[3] = 0x10325476;
    231     context->state[4] = 0xC3D2E1F0;
    232     context->count[0] = context->count[1] = 0;
    233 }
    234 
    235 
    236 /*
    237  * Run your data through this.
    238  */
    239 void SHA1Update(context, data, len)
    240     SHA1_CTX *context;
    241     const u_char *data;
    242     u_int len;
    243 {
    244     u_int i, j;
    245 
    246     _DIAGASSERT(context != 0);
    247     _DIAGASSERT(data != 0);
    248 
    249     j = context->count[0];
    250     if ((context->count[0] += len << 3) < j)
    251 	context->count[1] += (len>>29)+1;
    252     j = (j >> 3) & 63;
    253     if ((j + len) > 63) {
    254 	(void)memcpy(&context->buffer[j], data, (i = 64-j));
    255 	SHA1Transform(context->state, context->buffer);
    256 	for ( ; i + 63 < len; i += 64)
    257 	    SHA1Transform(context->state, &data[i]);
    258 	j = 0;
    259     } else {
    260 	i = 0;
    261     }
    262     (void)memcpy(&context->buffer[j], &data[i], len - i);
    263 }
    264 
    265 
    266 /*
    267  * Add padding and return the message digest.
    268  */
    269 void SHA1Final(digest, context)
    270     u_char digest[20];
    271     SHA1_CTX* context;
    272 {
    273     u_int i;
    274     u_char finalcount[8];
    275 
    276     _DIAGASSERT(digest != 0);
    277     _DIAGASSERT(context != 0);
    278 
    279     for (i = 0; i < 8; i++) {
    280 	finalcount[i] = (u_char)((context->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
    281 	 >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);	 /* Endian independent */
    282     }
    283     SHA1Update(context, (const u_char *)"\200", 1);
    284     while ((context->count[0] & 504) != 448)
    285 	SHA1Update(context, (const u_char *)"\0", 1);
    286     SHA1Update(context, finalcount, 8);  /* Should cause a SHA1Transform() */
    287 
    288     if (digest) {
    289 	for (i = 0; i < 20; i++)
    290 	    digest[i] = (u_char)
    291 		((context->state[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
    292     }
    293 }
    294 
    295 #endif /* HAVE_SHA1_H */
    296