libbb/sha1.c

   1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
   2 /*
   3  *  Based on shasum from http://www.netsw.org/crypto/hash/
   4  *  Majorly hacked up to use Dr Brian Gladman's sha1 code
   5  *
   6  *  Copyright (C) 2002 Dr Brian Gladman <brg@gladman.me.uk>, Worcester, UK.
   7  *  Copyright (C) 2003 Glenn L. McGrath
   8  *  Copyright (C) 2003 Erik Andersen
   9  *
  10  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this tarball for details.
  11  *
  12  *  ---------------------------------------------------------------------------
  13  *  Issue Date: 10/11/2002
  14  *
  15  *  This is a byte oriented version of SHA1 that operates on arrays of bytes
  16  *  stored in memory. It runs at 22 cycles per byte on a Pentium P4 processor
  17  */
  18
  19 #include <fcntl.h>
  20 #include <limits.h>
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdint.h>
  23 #include <stdlib.h>
  24 #include <string.h>
  25 #include <unistd.h>
  26
  27 #include "libbb.h"
  28
  29 # define SHA1_BLOCK_SIZE  64
  30 # define SHA1_DIGEST_SIZE 20
  31 # define SHA1_HASH_SIZE   SHA1_DIGEST_SIZE
  32 # define SHA2_GOOD        0
  33 # define SHA2_BAD         1
  34
  35 # define rotl32(x,n) (((x) << n) | ((x) >> (32 - n)))
  36
  37 # define SHA1_MASK   (SHA1_BLOCK_SIZE - 1)
  38
  39 /* reverse byte order in 32-bit words   */
  40 #define ch(x,y,z)       ((z) ^ ((x) & ((y) ^ (z))))
  41 #define parity(x,y,z)   ((x) ^ (y) ^ (z))
  42 #define maj(x,y,z)      (((x) & (y)) | ((z) & ((x) | (y))))
  43
  44 /* A normal version as set out in the FIPS. This version uses   */
  45 /* partial loop unrolling and is optimised for the Pentium 4    */
  46 # define rnd(f,k)    \
  47     t = a; a = rotl32(a,5) + f(b,c,d) + e + k + w[i]; \
  48     e = d; d = c; c = rotl32(b, 30); b = t
  49
  50
  51 static void sha1_compile(sha1_ctx_t *ctx)
  52 {
  53         uint32_t w[80], i, a, b, c, d, e, t;
  54
  55         /* note that words are compiled from the buffer into 32-bit */
  56         /* words in big-endian order so an order reversal is needed */
  57         /* here on little endian machines                           */
  58         for (i = 0; i < SHA1_BLOCK_SIZE / 4; ++i)
  59                 w[i] = htonl(ctx->wbuf[i]);
  60
  61         for (i = SHA1_BLOCK_SIZE / 4; i < 80; ++i)
  62                 w[i] = rotl32(w[i - 3] ^ w[i - 8] ^ w[i - 14] ^ w[i - 16], 1);
  63
  64         a = ctx->hash[0];
  65         b = ctx->hash[1];
  66         c = ctx->hash[2];
  67         d = ctx->hash[3];
  68         e = ctx->hash[4];
  69
  70         for (i = 0; i < 20; ++i) {
  71                 rnd(ch, 0x5a827999);
  72         }
  73
  74         for (i = 20; i < 40; ++i) {
  75                 rnd(parity, 0x6ed9eba1);
  76         }
  77
  78         for (i = 40; i < 60; ++i) {
  79                 rnd(maj, 0x8f1bbcdc);
  80         }
  81
  82         for (i = 60; i < 80; ++i) {
  83                 rnd(parity, 0xca62c1d6);
  84         }
  85
  86         ctx->hash[0] += a;
  87         ctx->hash[1] += b;
  88         ctx->hash[2] += c;
  89         ctx->hash[3] += d;
  90         ctx->hash[4] += e;
  91 }
  92
  93 void sha1_begin(sha1_ctx_t *ctx)
  94 {
  95         ctx->count[0] = ctx->count[1] = 0;
  96         ctx->hash[0] = 0x67452301;
  97         ctx->hash[1] = 0xefcdab89;
  98         ctx->hash[2] = 0x98badcfe;
  99         ctx->hash[3] = 0x10325476;
 100         ctx->hash[4] = 0xc3d2e1f0;
 101 }
 102
 103 /* SHA1 hash data in an array of bytes into hash buffer and call the        */
 104 /* hash_compile function as required.                                       */
 105 void sha1_hash(const void *data, size_t length, sha1_ctx_t *ctx)
 106 {
 107         uint32_t pos = (uint32_t) (ctx->count[0] & SHA1_MASK);
 108         uint32_t freeb = SHA1_BLOCK_SIZE - pos;
 109         const unsigned char *sp = data;
 110
 111         if ((ctx->count[0] += length) < length)
 112                 ++(ctx->count[1]);
 113
 114         while (length >= freeb) {       /* tranfer whole blocks while possible  */
 115                 memcpy(((unsigned char *) ctx->wbuf) + pos, sp, freeb);
 116                 sp += freeb;
 117                 length -= freeb;
 118                 freeb = SHA1_BLOCK_SIZE;
 119                 pos = 0;
 120                 sha1_compile(ctx);
 121         }
 122
 123         memcpy(((unsigned char *) ctx->wbuf) + pos, sp, length);
 124 }
 125
 126 void *sha1_end(void *resbuf, sha1_ctx_t *ctx)
 127 {
 128         /* SHA1 Final padding and digest calculation  */
 129 #if BB_BIG_ENDIAN
 130         static uint32_t mask[4] = { 0x00000000, 0xff000000, 0xffff0000, 0xffffff00 };
 131         static uint32_t bits[4] = { 0x80000000, 0x00800000, 0x00008000, 0x00000080 };
 132 #else
 133         static uint32_t mask[4] = { 0x00000000, 0x000000ff, 0x0000ffff, 0x00ffffff };
 134         static uint32_t bits[4] = { 0x00000080, 0x00008000, 0x00800000, 0x80000000 };
 135 #endif
 136
 137         uint8_t *hval = resbuf;
 138         uint32_t i, cnt = (uint32_t) (ctx->count[0] & SHA1_MASK);
 139
 140         /* mask out the rest of any partial 32-bit word and then set    */
 141         /* the next byte to 0x80. On big-endian machines any bytes in   */
 142         /* the buffer will be at the top end of 32 bit words, on little */
 143         /* endian machines they will be at the bottom. Hence the AND    */
 144         /* and OR masks above are reversed for little endian systems    */
 145         ctx->wbuf[cnt >> 2] =
 146                 (ctx->wbuf[cnt >> 2] & mask[cnt & 3]) | bits[cnt & 3];
 147
 148         /* we need 9 or more empty positions, one for the padding byte  */
 149         /* (above) and eight for the length count.  If there is not     */
 150         /* enough space pad and empty the buffer                        */
 151         if (cnt > SHA1_BLOCK_SIZE - 9) {
 152                 if (cnt < 60)
 153                         ctx->wbuf[15] = 0;
 154                 sha1_compile(ctx);
 155                 cnt = 0;
 156         } else                          /* compute a word index for the empty buffer positions  */
 157                 cnt = (cnt >> 2) + 1;
 158
 159         while (cnt < 14)        /* and zero pad all but last two positions      */
 160                 ctx->wbuf[cnt++] = 0;
 161
 162         /* assemble the eight byte counter in the buffer in big-endian  */
 163         /* format                                                      */
 164
 165         ctx->wbuf[14] = htonl((ctx->count[1] << 3) | (ctx->count[0] >> 29));
 166         ctx->wbuf[15] = htonl(ctx->count[0] << 3);
 167
 168         sha1_compile(ctx);
 169
 170         /* extract the hash value as bytes in case the hash buffer is   */
 171         /* misaligned for 32-bit words                                  */
 172
 173         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_SIZE; ++i)
 174                 hval[i] = (unsigned char) (ctx->hash[i >> 2] >> 8 * (~i & 3));
 175
 176         return resbuf;
 177 }
 178
 179