sha1.c

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