ucw/sha1.c

   1 /*
   2  *      SHA-1 Hash Function (FIPS 180-1, RFC 3174)
   3  *
   4  *      Based on the code from libgcrypt-1.2.3, which is
   5  *      Copyright (C) 1998, 2001, 2002, 2003 Free Software Foundation, Inc.
   6  *
   7  *      Adaptation for libucw:
   8  *      (c) 2008 Martin Mares <mj@ucw.cz>
   9  *
  10  *      This software may be freely distributed and used according to the terms
  11  *      of the GNU Lesser General Public License.
  12  */
  13
  14 #include <ucw/lib.h>
  15 #include <ucw/sha1.h>
  16 #include <ucw/unaligned.h>
  17
  18 #include <string.h>
  19
  20 void
  21 sha1_init(sha1_context *hd)
  22 {
  23   hd->h0 = 0x67452301;
  24   hd->h1 = 0xefcdab89;
  25   hd->h2 = 0x98badcfe;
  26   hd->h3 = 0x10325476;
  27   hd->h4 = 0xc3d2e1f0;
  28   hd->nblocks = 0;
  29   hd->count = 0;
  30 }
  31
  32 /*
  33  * Transform the message X which consists of 16 32-bit-words
  34  */
  35 static void
  36 transform(sha1_context *hd, const byte *data)
  37 {
  38   u32 a,b,c,d,e,tm;
  39   u32 x[16];
  40
  41   /* Get values from the chaining vars. */
  42   a = hd->h0;
  43   b = hd->h1;
  44   c = hd->h2;
  45   d = hd->h3;
  46   e = hd->h4;
  47
  48 #ifdef CPU_BIG_ENDIAN
  49   memcpy( x, data, 64 );
  50 #else
  51   {
  52     for (int i=0; i<16; i++)
  53       x[i] = get_u32_be(data+4*i);
  54   }
  55 #endif
  56
  57
  58 #define K1  0x5A827999L
  59 #define K2  0x6ED9EBA1L
  60 #define K3  0x8F1BBCDCL
  61 #define K4  0xCA62C1D6L
  62 #define F1(x,y,z)   ( z ^ ( x & ( y ^ z ) ) )
  63 #define F2(x,y,z)   ( x ^ y ^ z )
  64 #define F3(x,y,z)   ( ( x & y ) | ( z & ( x | y ) ) )
  65 #define F4(x,y,z)   ( x ^ y ^ z )
  66
  67
  68 #define M(i) ( tm =   x[i&0x0f] ^ x[(i-14)&0x0f] \
  69                     ^ x[(i-8)&0x0f] ^ x[(i-3)&0x0f] \
  70                , (x[i&0x0f] = ROL(tm, 1)) )
  71
  72 #define R(a,b,c,d,e,f,k,m)  do { e += ROL( a, 5 )     \
  73                                       + f( b, c, d )  \
  74                                       + k             \
  75                                       + m;            \
  76                                  b = ROL( b, 30 );    \
  77                                } while(0)
  78   R( a, b, c, d, e, F1, K1, x[ 0] );
  79   R( e, a, b, c, d, F1, K1, x[ 1] );
  80   R( d, e, a, b, c, F1, K1, x[ 2] );
  81   R( c, d, e, a, b, F1, K1, x[ 3] );
  82   R( b, c, d, e, a, F1, K1, x[ 4] );
  83   R( a, b, c, d, e, F1, K1, x[ 5] );
  84   R( e, a, b, c, d, F1, K1, x[ 6] );
  85   R( d, e, a, b, c, F1, K1, x[ 7] );
  86   R( c, d, e, a, b, F1, K1, x[ 8] );
  87   R( b, c, d, e, a, F1, K1, x[ 9] );
  88   R( a, b, c, d, e, F1, K1, x[10] );
  89   R( e, a, b, c, d, F1, K1, x[11] );
  90   R( d, e, a, b, c, F1, K1, x[12] );
  91   R( c, d, e, a, b, F1, K1, x[13] );
  92   R( b, c, d, e, a, F1, K1, x[14] );
  93   R( a, b, c, d, e, F1, K1, x[15] );
  94   R( e, a, b, c, d, F1, K1, M(16) );
  95   R( d, e, a, b, c, F1, K1, M(17) );
  96   R( c, d, e, a, b, F1, K1, M(18) );
  97   R( b, c, d, e, a, F1, K1, M(19) );
  98   R( a, b, c, d, e, F2, K2, M(20) );
  99   R( e, a, b, c, d, F2, K2, M(21) );
 100   R( d, e, a, b, c, F2, K2, M(22) );
 101   R( c, d, e, a, b, F2, K2, M(23) );
 102   R( b, c, d, e, a, F2, K2, M(24) );
 103   R( a, b, c, d, e, F2, K2, M(25) );
 104   R( e, a, b, c, d, F2, K2, M(26) );
 105   R( d, e, a, b, c, F2, K2, M(27) );
 106   R( c, d, e, a, b, F2, K2, M(28) );
 107   R( b, c, d, e, a, F2, K2, M(29) );
 108   R( a, b, c, d, e, F2, K2, M(30) );
 109   R( e, a, b, c, d, F2, K2, M(31) );
 110   R( d, e, a, b, c, F2, K2, M(32) );
 111   R( c, d, e, a, b, F2, K2, M(33) );
 112   R( b, c, d, e, a, F2, K2, M(34) );
 113   R( a, b, c, d, e, F2, K2, M(35) );
 114   R( e, a, b, c, d, F2, K2, M(36) );
 115   R( d, e, a, b, c, F2, K2, M(37) );
 116   R( c, d, e, a, b, F2, K2, M(38) );
 117   R( b, c, d, e, a, F2, K2, M(39) );
 118   R( a, b, c, d, e, F3, K3, M(40) );
 119   R( e, a, b, c, d, F3, K3, M(41) );
 120   R( d, e, a, b, c, F3, K3, M(42) );
 121   R( c, d, e, a, b, F3, K3, M(43) );
 122   R( b, c, d, e, a, F3, K3, M(44) );
 123   R( a, b, c, d, e, F3, K3, M(45) );
 124   R( e, a, b, c, d, F3, K3, M(46) );
 125   R( d, e, a, b, c, F3, K3, M(47) );
 126   R( c, d, e, a, b, F3, K3, M(48) );
 127   R( b, c, d, e, a, F3, K3, M(49) );
 128   R( a, b, c, d, e, F3, K3, M(50) );
 129   R( e, a, b, c, d, F3, K3, M(51) );
 130   R( d, e, a, b, c, F3, K3, M(52) );
 131   R( c, d, e, a, b, F3, K3, M(53) );
 132   R( b, c, d, e, a, F3, K3, M(54) );
 133   R( a, b, c, d, e, F3, K3, M(55) );
 134   R( e, a, b, c, d, F3, K3, M(56) );
 135   R( d, e, a, b, c, F3, K3, M(57) );
 136   R( c, d, e, a, b, F3, K3, M(58) );
 137   R( b, c, d, e, a, F3, K3, M(59) );
 138   R( a, b, c, d, e, F4, K4, M(60) );
 139   R( e, a, b, c, d, F4, K4, M(61) );
 140   R( d, e, a, b, c, F4, K4, M(62) );
 141   R( c, d, e, a, b, F4, K4, M(63) );
 142   R( b, c, d, e, a, F4, K4, M(64) );
 143   R( a, b, c, d, e, F4, K4, M(65) );
 144   R( e, a, b, c, d, F4, K4, M(66) );
 145   R( d, e, a, b, c, F4, K4, M(67) );
 146   R( c, d, e, a, b, F4, K4, M(68) );
 147   R( b, c, d, e, a, F4, K4, M(69) );
 148   R( a, b, c, d, e, F4, K4, M(70) );
 149   R( e, a, b, c, d, F4, K4, M(71) );
 150   R( d, e, a, b, c, F4, K4, M(72) );
 151   R( c, d, e, a, b, F4, K4, M(73) );
 152   R( b, c, d, e, a, F4, K4, M(74) );
 153   R( a, b, c, d, e, F4, K4, M(75) );
 154   R( e, a, b, c, d, F4, K4, M(76) );
 155   R( d, e, a, b, c, F4, K4, M(77) );
 156   R( c, d, e, a, b, F4, K4, M(78) );
 157   R( b, c, d, e, a, F4, K4, M(79) );
 158
 159   /* Update chaining vars. */
 160   hd->h0 += a;
 161   hd->h1 += b;
 162   hd->h2 += c;
 163   hd->h3 += d;
 164   hd->h4 += e;
 165 }
 166
 167
 168 /*
 169  * Update the message digest with the contents
 170  * of INBUF with length INLEN.
 171  */
 172 void
 173 sha1_update(sha1_context *hd, const byte *inbuf, uint inlen)
 174 {
 175   if( hd->count == 64 )  /* flush the buffer */
 176     {
 177       transform( hd, hd->buf );
 178       hd->count = 0;
 179       hd->nblocks++;
 180     }
 181   if( !inbuf )
 182     return;
 183
 184   if( hd->count )
 185     {
 186       for( ; inlen && hd->count < 64; inlen-- )
 187         hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
 188       sha1_update( hd, NULL, 0 );
 189       if( !inlen )
 190         return;
 191     }
 192
 193   while( inlen >= 64 )
 194     {
 195       transform( hd, inbuf );
 196       hd->count = 0;
 197       hd->nblocks++;
 198       inlen -= 64;
 199       inbuf += 64;
 200     }
 201   for( ; inlen && hd->count < 64; inlen-- )
 202     hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
 203 }
 204
 205
 206 /*
 207  * The routine final terminates the computation and
 208  * returns the digest.
 209  * The handle is prepared for a new cycle, but adding bytes to the
 210  * handle will the destroy the returned buffer.
 211  * Returns: 20 bytes representing the digest.
 212  */
 213
 214 byte *
 215 sha1_final(sha1_context *hd)
 216 {
 217   u32 t, msb, lsb;
 218   byte *p;
 219
 220   sha1_update(hd, NULL, 0); /* flush */;
 221
 222   t = hd->nblocks;
 223   /* multiply by 64 to make a byte count */
 224   lsb = t << 6;
 225   msb = t >> 26;
 226   /* add the count */
 227   t = lsb;
 228   if( (lsb += hd->count) < t )
 229     msb++;
 230   /* multiply by 8 to make a bit count */
 231   t = lsb;
 232   lsb <<= 3;
 233   msb <<= 3;
 234   msb |= t >> 29;
 235
 236   if( hd->count < 56 )  /* enough room */
 237     {
 238       hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad */
 239       while( hd->count < 56 )
 240         hd->buf[hd->count++] = 0;  /* pad */
 241     }
 242   else  /* need one extra block */
 243     {
 244       hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad character */
 245       while( hd->count < 64 )
 246         hd->buf[hd->count++] = 0;
 247       sha1_update(hd, NULL, 0);  /* flush */;
 248       memset(hd->buf, 0, 56 ); /* fill next block with zeroes */
 249     }
 250   /* append the 64 bit count */
 251   hd->buf[56] = msb >> 24;
 252   hd->buf[57] = msb >> 16;
 253   hd->buf[58] = msb >>  8;
 254   hd->buf[59] = msb        ;
 255   hd->buf[60] = lsb >> 24;
 256   hd->buf[61] = lsb >> 16;
 257   hd->buf[62] = lsb >>  8;
 258   hd->buf[63] = lsb        ;
 259   transform( hd, hd->buf );
 260
 261   p = hd->buf;
 262 #define X(a) do { put_u32_be(p, hd->h##a); p += 4; } while(0)
 263   X(0);
 264   X(1);
 265   X(2);
 266   X(3);
 267   X(4);
 268 #undef X
 269
 270   return hd->buf;
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Shortcut function which puts the hash value of the supplied buffer
 275  * into outbuf which must have a size of 20 bytes.
 276  */
 277 void
 278 sha1_hash_buffer(byte *outbuf, const byte *buffer, uint length)
 279 {
 280   sha1_context hd;
 281
 282   sha1_init(&hd);
 283   sha1_update(&hd, buffer, length);
 284   memcpy(outbuf, sha1_final(&hd), SHA1_SIZE);
 285 }
 286
 287 #ifdef TEST
 288
 289 #include <stdio.h>
 290 #include <unistd.h>
 291 #include <ucw/string.h>
 292
 293 int main(void)
 294 {
 295   sha1_context hd;
 296   byte buf[3];
 297   int cnt;
 298
 299   sha1_init(&hd);
 300   while ((cnt = read(0, buf, sizeof(buf))) > 0)
 301     sha1_update(&hd, buf, cnt);
 302
 303   char text[SHA1_HEX_SIZE];
 304   mem_to_hex(text, sha1_final(&hd), SHA1_SIZE, 0);
 305   puts(text);
 306
 307   return 0;
 308 }
 309
 310 #endif