Home | History | Annotate | Line # | Download | only in common
      1 /*
      2 	100% free public domain implementation of the SHA-1 algorithm
      3 	by Dominik Reichl <dominik.reichl (at) t-online.de>
      4 	Web: http://www.dominik-reichl.de/
      5 
      6 	Version 1.6 - 2005-02-07 (thanks to Howard Kapustein for patches)
      7 	- You can set the endianness in your files, no need to modify the
      8 	  header file of the CSHA1 class any more
      9 	- Aligned data support
     10 	- Made support/compilation of the utility functions (ReportHash
     11 	  and HashFile) optional (useful, if bytes count, for example in
     12 	  embedded environments)
     13 
     14 	Version 1.5 - 2005-01-01
     15 	- 64-bit compiler compatibility added
     16 	- Made variable wiping optional (define SHA1_WIPE_VARIABLES)
     17 	- Removed unnecessary variable initializations
     18 	- ROL32 improvement for the Microsoft compiler (using _rotl)
     19 
     20 	======== Test Vectors (from FIPS PUB 180-1) ========
     21 
     22 	SHA1("abc") =
     23 		A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D
     24 
     25 	SHA1("abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq") =
     26 		84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1
     27 
     28 	SHA1(A million repetitions of "a") =
     29 		34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F
     30 */
     31 
     32 #include "SHA1.h"
     33 
     34 #ifdef SHA1_UTILITY_FUNCTIONS
     35 #define SHA1_MAX_FILE_BUFFER 8000
     36 #endif
     37 
     38 // Rotate x bits to the left
     39 #ifndef ROL32
     40 #ifdef _MSC_VER
     41 #define ROL32(_val32, _nBits) _rotl(_val32, _nBits)
     42 #else
     43 #define ROL32(_val32, _nBits) (((_val32)<<(_nBits))|((_val32)>>(32-(_nBits))))
     44 #endif
     45 #endif
     46 
     47 #ifdef SHA1_LITTLE_ENDIAN
     48 #define SHABLK0(i) (m_block->l[i] = \
     49 	(ROL32(m_block->l[i],24) & 0xFF00FF00) | (ROL32(m_block->l[i],8) & 0x00FF00FF))
     50 #else
     51 #define SHABLK0(i) (m_block->l[i])
     52 #endif
     53 
     54 #define SHABLK(i) (m_block->l[i&15] = ROL32(m_block->l[(i+13)&15] ^ m_block->l[(i+8)&15] \
     55 	^ m_block->l[(i+2)&15] ^ m_block->l[i&15],1))
     56 
     57 // SHA-1 rounds
     58 #define _R0(v,w,x,y,z,i) { z+=((w&(x^y))^y)+SHABLK0(i)+0x5A827999+ROL32(v,5); w=ROL32(w,30); }
     59 #define _R1(v,w,x,y,z,i) { z+=((w&(x^y))^y)+SHABLK(i)+0x5A827999+ROL32(v,5); w=ROL32(w,30); }
     60 #define _R2(v,w,x,y,z,i) { z+=(w^x^y)+SHABLK(i)+0x6ED9EBA1+ROL32(v,5); w=ROL32(w,30); }
     61 #define _R3(v,w,x,y,z,i) { z+=(((w|x)&y)|(w&x))+SHABLK(i)+0x8F1BBCDC+ROL32(v,5); w=ROL32(w,30); }
     62 #define _R4(v,w,x,y,z,i) { z+=(w^x^y)+SHABLK(i)+0xCA62C1D6+ROL32(v,5); w=ROL32(w,30); }
     63 
     64 CSHA1::CSHA1()
     65 {
     66 	m_block = (SHA1_WORKSPACE_BLOCK *)m_workspace;
     67 
     68 	Reset();
     69 }
     70 
     71 CSHA1::~CSHA1()
     72 {
     73 	Reset();
     74 }
     75 
     76 void CSHA1::Reset()
     77 {
     78 	// SHA1 initialization constants
     79 	m_state[0] = 0x67452301;
     80 	m_state[1] = 0xEFCDAB89;
     81 	m_state[2] = 0x98BADCFE;
     82 	m_state[3] = 0x10325476;
     83 	m_state[4] = 0xC3D2E1F0;
     84 
     85 	m_count[0] = 0;
     86 	m_count[1] = 0;
     87 }
     88 
     89 void CSHA1::Transform(uint32_t *state, const uint8_t *buffer)
     90 {
     91 	// Copy state[] to working vars
     92 	uint32_t a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], e = state[4];
     93 
     94 	memcpy(m_block, buffer, 64);
     95 
     96 	// 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled.
     97 	_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);
     98 	_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);
     99 	_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);
    100 	_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);
    101 	_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);
    102 	_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);
    103 	_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);
    104 	_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);
    105 	_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);
    106 	_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);
    107 	_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);
    108 	_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);
    109 	_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);
    110 	_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);
    111 	_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);
    112 	_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);
    113 	_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);
    114 	_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);
    115 	_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);
    116 	_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);
    117 
    118 	// Add the working vars back into state
    119 	state[0] += a;
    120 	state[1] += b;
    121 	state[2] += c;
    122 	state[3] += d;
    123 	state[4] += e;
    124 
    125 	// Wipe variables
    126 #ifdef SHA1_WIPE_VARIABLES
    127 	a = b = c = d = e = 0;
    128 #endif
    129 }
    130 
    131 // Use this function to hash in binary data and strings
    132 void CSHA1::Update(const uint8_t *data, uint32_t len)
    133 {
    134 	uint32_t i, j;
    135 
    136 	j = (m_count[0] >> 3) & 63;
    137 
    138 	if((m_count[0] += len << 3) < (len << 3)) m_count[1]++;
    139 
    140 	m_count[1] += (len >> 29);
    141 
    142 	if((j + len) > 63)
    143 	{
    144 		i = 64 - j;
    145 		memcpy(&m_buffer[j], data, i);
    146 		Transform(m_state, m_buffer);
    147 
    148 		for( ; i + 63 < len; i += 64) Transform(m_state, &data[i]);
    149 
    150 		j = 0;
    151 	}
    152 	else i = 0;
    153 
    154 	memcpy(&m_buffer[j], &data[i], len - i);
    155 }
    156 
    157 #ifdef SHA1_UTILITY_FUNCTIONS
    158 // Hash in file contents
    159 bool CSHA1::HashFile(char *szFileName)
    160 {
    161 	unsigned long ulFileSize, ulRest, ulBlocks;
    162 	unsigned long i;
    163 	uint8_t uData[SHA1_MAX_FILE_BUFFER];
    164 	FILE *fIn;
    165 
    166 	if(szFileName == NULL) return false;
    167 
    168 	fIn = fopen(szFileName, "rb");
    169 	if(fIn == NULL) return false;
    170 
    171 	fseek(fIn, 0, SEEK_END);
    172 	ulFileSize = (unsigned long)ftell(fIn);
    173 	fseek(fIn, 0, SEEK_SET);
    174 
    175 	if(ulFileSize != 0)
    176 	{
    177 		ulBlocks = ulFileSize / SHA1_MAX_FILE_BUFFER;
    178 		ulRest = ulFileSize % SHA1_MAX_FILE_BUFFER;
    179 	}
    180 	else
    181 	{
    182 		ulBlocks = 0;
    183 		ulRest = 0;
    184 	}
    185 
    186 	for(i = 0; i < ulBlocks; i++)
    187 	{
    188 		fread(uData, 1, SHA1_MAX_FILE_BUFFER, fIn);
    189 		Update((uint8_t *)uData, SHA1_MAX_FILE_BUFFER);
    190 	}
    191 
    192 	if(ulRest != 0)
    193 	{
    194 		fread(uData, 1, ulRest, fIn);
    195 		Update((uint8_t *)uData, ulRest);
    196 	}
    197 
    198 	fclose(fIn); fIn = NULL;
    199 	return true;
    200 }
    201 #endif
    202 
    203 void CSHA1::Final()
    204 {
    205 	uint32_t i;
    206 	uint8_t finalcount[8];
    207 
    208 	for(i = 0; i < 8; i++)
    209 		finalcount[i] = (uint8_t)((m_count[((i >= 4) ? 0 : 1)]
    210 			>> ((3 - (i & 3)) * 8) ) & 255); // Endian independent
    211 
    212 	Update((uint8_t *)"\200", 1);
    213 
    214 	while ((m_count[0] & 504) != 448)
    215 		Update((uint8_t *)"\0", 1);
    216 
    217 	Update(finalcount, 8); // Cause a SHA1Transform()
    218 
    219 	for(i = 0; i < 20; i++)
    220 	{
    221 		m_digest[i] = (uint8_t)((m_state[i >> 2] >> ((3 - (i & 3)) * 8) ) & 255);
    222 	}
    223 
    224 	// Wipe variables for security reasons
    225 #ifdef SHA1_WIPE_VARIABLES
    226 	i = 0;
    227 	memset(m_buffer, 0, 64);
    228 	memset(m_state, 0, 20);
    229 	memset(m_count, 0, 8);
    230 	memset(finalcount, 0, 8);
    231 	Transform(m_state, m_buffer);
    232 #endif
    233 }
    234 
    235 #ifdef SHA1_UTILITY_FUNCTIONS
    236 // Get the final hash as a pre-formatted string
    237 void CSHA1::ReportHash(char *szReport, unsigned char uReportType)
    238 {
    239 	unsigned char i;
    240 	char szTemp[16];
    241 
    242 	if(szReport == NULL) return;
    243 
    244 	if(uReportType == REPORT_HEX)
    245 	{
    246 		sprintf(szTemp, "%02X", m_digest[0]);
    247 		strcat(szReport, szTemp);
    248 
    249 		for(i = 1; i < 20; i++)
    250 		{
    251 			sprintf(szTemp, " %02X", m_digest[i]);
    252 			strcat(szReport, szTemp);
    253 		}
    254 	}
    255 	else if(uReportType == REPORT_DIGIT)
    256 	{
    257 		sprintf(szTemp, "%u", m_digest[0]);
    258 		strcat(szReport, szTemp);
    259 
    260 		for(i = 1; i < 20; i++)
    261 		{
    262 			sprintf(szTemp, " %u", m_digest[i]);
    263 			strcat(szReport, szTemp);
    264 		}
    265 	}
    266 	else strcpy(szReport, "Error: Unknown report type!");
    267 }
    268 #endif
    269 
    270 // Get the raw message digest
    271 void CSHA1::GetHash(uint8_t *puDest)
    272 {
    273 	memcpy(puDest, m_digest, 20);
    274 }
    275